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作者
李丹黄飞李树清曹安朱云涛刘勇王荣荣
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单位
湖南科技大学资源环境与安全工程学院河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地湖南科技大学南方煤矿顶板及煤与瓦斯突出灾害预防控制应急管理部重点实验室中交路桥南方工程有限公司
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摘要
为探明大断面隧道在通过煤层夹角比较小施工过程中的瓦斯保护与运移扩散规律，以某在建瓦斯隧道为施工背景，构建了隧道通风的三维数值模拟，并借助流体计算软件Fluent进行模拟计算。深入研究了通风时间、瓦斯的涌出情况以及风速高低等多种因素，对瓦斯扩散的影响规律。研究结果表明，不同的通风时间，检查瓦斯在隧道内的总体分布规律，瓦斯呈现上部分瓦斯浓度大，下部分浓度较低，符合实际情况;瓦斯涌出位置不同，瓦斯在隧道内的分布不同，在持续通风的作用下，距释放源越远，瓦斯含量就越小，气体含量所达到的峰值也越慢;风速越高，瓦斯气体的排放隧道速度越快，气体含量峰值也越小。
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关键词
大断面隧道释放源瓦斯排放数值模拟风速
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金青年项目（51804115）；湖南省教育厅科学研究项目优秀青年项目（19B201）；
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文章目录
1 瓦斯流动计算理论
1.1 数值模拟的基本假设
1.2 煤层瓦斯流动的连续性方程
1.3 煤层瓦斯流动的动量方程
1.4 煤层瓦斯流动的能量方程
1.5 标准k-ε两方程模型构建
2 数值模型建立
2.1 大断面隧道过小夹角煤层特点
2.2 几何模型建立与网格划分
2.3 数值模拟模型参数及边界条件
3 模拟结果分析
3.1 瓦斯浓度动态分布规律
3.2 瓦斯涌出位置对瓦斯分布影响规律
3.3 隧道不同截面上瓦斯浓度分布规律
3.4 风速对瓦斯浓度的影响规律
4 结论
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引用格式
李丹,黄飞,李树清,曹安,朱云涛,刘勇,王荣荣.大断面隧道穿越小夹角煤层施工中的瓦斯运移规律研究[J].能源与环保,2022,44(04):269-275.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.04.046.
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