【摘 要】
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为了研究通风风管在瓦斯隧道施工通风中对瓦斯扩散的影响,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真,建立瓦斯在隧道内的运移模型,详细探究了不同风管直径、风管口距工作面的距离、风管悬挂位置以及风管贴壁间隙4个风管布设参数对隧道风流场及瓦斯分布规律的影响.结果表明,风管直径对于工作面上瓦斯体积分数场具有显著的影响,风管直径减小会导致隧道空间瓦斯体积分数增加,且瓦斯体积分数增加的程度远大于风管直径减小的程度.风管布置在拱肩处更有利于瓦斯的排出和保障隧道安全施工.
【机 构】
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中交第二航务工程局有限公司第五工程分公司,武汉430011;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,成都610031;四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司,成都610000
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为了研究通风风管在瓦斯隧道施工通风中对瓦斯扩散的影响,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真,建立瓦斯在隧道内的运移模型,详细探究了不同风管直径、风管口距工作面的距离、风管悬挂位置以及风管贴壁间隙4个风管布设参数对隧道风流场及瓦斯分布规律的影响.结果表明,风管直径对于工作面上瓦斯体积分数场具有显著的影响,风管直径减小会导致隧道空间瓦斯体积分数增加,且瓦斯体积分数增加的程度远大于风管直径减小的程度.风管布置在拱肩处更有利于瓦斯的排出和保障隧道安全施工.随着风管出风口与工作面距离的不断减小,隧道内瓦斯体积分数越低,并且隧道内部空间瓦斯分布越均匀,越不易发生瓦斯的局部积聚现象.风管顶端离隧道拱顶的距离越远,隧道内瓦斯体积分数越高,断面瓦斯分布均匀性也越差.在单因素试验情况下,可以看出风管的最佳组合方式为风管直径为1.8 m,风管位置为拱肩,风管出口距工作面的距离为5 m,贴壁程度为0.5 m.
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