极薄煤层综采工作面油型气运移规律数值模拟OA

极薄煤层赋存条件复杂,开采空间狭小,尤其在油型气共生矿区,油型气因赋存非均匀、瞬时涌出量大等特点,易在综采工作面局部积聚,导致甲烷浓度超限,严重威胁安全生产。为揭示油型气在受限空间内的运移与分布规律,以车村煤业芦二矿101工作面为工程背景,建立油型气渗流-扩散数学模型,采用SolidWorks构建涵盖采煤机与液压支架的工作面三维几何模型,借助ANSYS Fluent数值模拟方法,系统分析不同风速、垂向高度、气体组分(以CH_(4)为主)、不同涌出位置及涌出量条件下油型气的浓度分布特性。结果表明:油型气易在采煤机后滚筒、顶板及回风隅角等区域积聚,局部峰值浓度超过5%,已达到爆炸下限;油型气浓度沿底板至顶板方向逐渐升高,且与风速呈负相关关系。研究明确了工作面油型气爆炸高风险区域,为极薄煤层综采工作面油型气动态治理与灾害防控提供了理论依据,对保障煤矿安全高效开采具有重要的实际意义。