摘要
本文通过实验研究了瓦斯-粉煤两相流体冲击动力学特征，基于弹性力学和热力学的理论分析得到了突出后煤岩在内外部瓦斯压力作用下粉化过程的“爆米花”效应；基于两相流体力学理论分析了可压缩两相流体在巷道内的流动规律；通过激光纹影系统对瓦斯-粉煤两相流体冲击障碍物、掘进机模型、反向防突风门、人模型的过程进行了流场显示，开展了突出后粉煤“分选”性实验和突出过程的动力观测实验；利用两相冲击动力学对冲击致灾过程进行了定性分析；为验证理论分析和实验结果的正确性，利用计算流体力学软件对冲击气流在巷道内运移规律及对掘进机和防突风门的冲击动力效应进行了数值模拟；最终对群力煤矿“11.8”瓦斯突出事故进行了实证分析。本论文为煤与瓦斯突出后的致灾机理及效应的研究提供了基础的理论支持，对突出后的防灾减灾工作具有十分重要的现实意义。
Based on the experimental study on the gas-pulverized coal two-phase fluid impact dynamicscharacteristics, based on the theory of elastic mechanics and thermodynamics theory analysis hasbeen prominent after, the external gas pressure on coal pulverization process under the action of"popcorn" effect; Based on the two-phase fluid dynamics analysis of the compressible two-phaseflow pattern of fluid in the roadway; Based on the theory of electricity, the gas desorption adsorptiondesorption process of coal and rock was established capacitance-resistance coupling RC modelassumptions; Through laser schlieren system-pulverized coal to gas two phase fluid impact barrier,machine model, reverse outburst prevention air door, the man model, according to the process flowand pulverized coal after the prominent "sorting" experiments and highlight the dynamicobservation of the process of experiment; Using two phase impact dynamics of impact on theprocess of qualitative analysis; To test and verify the correctness of theoretical analysis andexperimental results, using computational fluid dynamics software migration regularity within theimpact air flow in tunnels and the impact on the machine and the outburst prevention damperdynamic effect is simulated; Finally, we "11.8" gas outburst in coal mine accident has carried on theempirical research. This paper for the coal and gas outburst after the research of the mechanism andeffect of provides the basis of theoretical support, to highlight the work of disaster prevention andmitigation is the display of the significance.
引文
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