成果信息
本發(fā)明提出一種煤礦采空區(qū)微流動實驗方法及其系統(tǒng)裝置,，能夠模擬采空區(qū)內(nèi)外壓差產(chǎn)生的驅(qū)動效應(yīng)耦合了采空區(qū)內(nèi)部濃度差效應(yīng)對采空區(qū)內(nèi)部微流動場,，結(jié)合微尺度流體力學(xué)和礦井氣體動力學(xué)可定量揭示采區(qū)動態(tài)通風對采空區(qū)內(nèi)部氣體濃度場的吞吐效應(yīng)和在濃度差效應(yīng)的驅(qū)動下采空區(qū)內(nèi)部氣體濃度非穩(wěn)態(tài)演變過程，及其二者耦合作用對采空區(qū)內(nèi)部氣體濃度場的影響規(guī)律,。)
背景介紹
采空區(qū)是煤體開采后留下的空區(qū),，采空區(qū)微流動是指流體在尺寸微小的流動通道內(nèi)的流動現(xiàn)象。采空區(qū)微流動是流體流動的特殊形式,，存在細微尺度流動,，較大尺度流動，及其二者的混合流動,，導(dǎo)致現(xiàn)有線性達西滲流方程及Navier-Stokes流體控制方程組,，均不能有效描述其流動現(xiàn)象。然而,，采空區(qū)內(nèi)部的流動情況直接影響地下煤炭開采中的采區(qū)通風安全,。采空區(qū)是煤礦重大隱患的區(qū)域，除頂板冒落和水害引發(fā)的安全問題之外,，采空區(qū)存在的瓦斯及遺煤氧化自燃也是極大的安全隱患,。據(jù)統(tǒng)計，采空區(qū)瓦斯約占工作面瓦斯涌出量的40％至60％,，對于近距離多煤層開采的礦井,，其所占比例則更高；此外,，我國煤礦自燃發(fā)火非常嚴重,，有56％的煤礦存在自燃發(fā)火問題，礦井自燃發(fā)火又占總發(fā)火次數(shù)的94％,，其中采空區(qū)自燃則占內(nèi)因火災(zāi)的60％,，這種火災(zāi)常造成工作面封閉、凍結(jié)大量的煤炭資源和昂貴的生產(chǎn)設(shè)備,，造成工作面,、采區(qū)風流紊亂，影響礦井正常的生產(chǎn)接續(xù),，并造成人員傷亡,。因此，掌握煤礦采空區(qū)內(nèi)部的微流動過程及其規(guī)律,，對于保障煤礦采空區(qū)安全有重要意義,。)
應(yīng)用前景
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