| 基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法 |
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| 引用本文： | 陆秋琴,周楠.基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法[J].安全与环境学报,2009,9(3). |
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| 作者姓名： | 陆秋琴 周楠 |
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| 作者单位： | 西安建筑科技大学管理学院,西安,710055;西安建筑科技大学管理学院,西安,710055 |
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| 基金项目： | 教育部高等学校博士学科点专项科研基金，陕西省自然科学基金，陕西省教育厅专项基金 |
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| 摘 要： | 瓦斯在采空区内运移造成工作面上隅角瓦斯超限是煤矿安全的重大隐患.为揭示采宅区瓦斯运移规律,提出基于格子Boltzmann的非均质采空区瓦斯运移仿真方法.综放采场采空区是由非均质多孔介质组成的空间,大气和瓦斯混合气体在采空区的流动是非常复杂的具有层流、过度流和紊流的渗流运动.基于修正的Brinkman-Forchheimer-Darey定律,建立非均质采空区瓦斯运移的控制方程组.由于该方程组求解复杂,分别建立瓦斯渗流速度场和瓦斯浓度场的格子Boltzmann模型.通过格子Boltzmann模型的演化,实现采空区瓦斯运移的仿真.模拟实例表明,用该方法进行仿真可以得到任何时刻采空区内任意位置瓦斯和大气混合气体的流动速度和压力以及瓦斯浓度等数据,同时也可以得到采空区流线分布规律、速度变化规律、采空区压力的变化规律和采空区瓦斯运移规律.该方法能将时间、空间和系统行为结合起来,可在直观的条件下完成对地下煤矿采空区瓦斯运移态势的精确分析与模拟,可为揭示综放采场采空区上隅角瓦斯超限的原因提供一种新的方法.
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| 关 键 词： | 安全技术及工程 计算机模拟 瓦斯运移 格子Boltzman方法 采空区 |
An approach to gas migration simulation in heterogeneous goaf based on the lattice Boltzmann method |
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| LU Qiu-qin,ZHOU Nan.An approach to gas migration simulation in heterogeneous goaf based on the lattice Boltzmann method[J].Journal of Safety and Environment,2009,9(3). |
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| Authors: | LU Qiu-qin ZHOU Nan |
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