[发明专利]高瓦斯易自燃采空区耦合灾害之动态隔离参数的确定方法

摘要

本发明公开了一种用于高瓦斯易自燃采空区耦合灾害之动态隔离参数的确定方法，首先通过颗粒流数值模拟软件模拟工作面煤层开挖全过程，得到采空区后方孔隙率分布规律；编译数据沟通程序将得到的孔隙率参数导入到流体数值模拟软件中，实现两种成熟的数值模拟软件的相互结合，得到包括三维孔隙率的采空区数字模型，进行不同开采时期采空区流场分布的数值模拟，实现采空区流场与工作面开采过程动态耦合仿真；通过改变流体模拟软件中采空区模型参数，实现人为设定非连续隔离墙体，调整非连续隔离墙体参数，使采空区氧气浓度和瓦斯浓度参数交叉区域最小，以此确定采空区最佳隔离参数。

主权项

1.一种用于高瓦斯易自燃采空区耦合灾害之动态隔离参数的确定方法，其包括以下步骤：A、根据矿井工作面地质资料，确定工作面顶板岩性及综合柱状图，确定工作面导气裂隙带以下岩层的层数N、导气裂隙带至煤层顶板高度H以及每个岩层的厚度hn，工作面宽度W，煤厚m，现场测定结果得到工作面初次来压步距C1、周期来压步距C2、工作面供风量Q；B、设计模拟试验模型的相似比为L，利用颗粒流数值模拟软件建立综放工作面开采模型，设计模型尺寸的长：宽：高为2(C1+C2)·L：W·L：(H+m)·L，模型中岩层数量为N，以岩性宏观参数为标准，利用经验公式确定岩性细观参数；C、自建立工作面开采模型煤层往上设置测量圆，测量圆的设置高度为导气裂隙带高度；D、按照工作面推进速度的几何相似比对工作面分段开采，首次开挖至工作面初次来压，后继续模拟开挖，至工作面第一次周期来压，最后至整个模型开采完毕，将分阶段采空区后方测量圆测定参数导出；E、利用流体数值模拟软件建立与颗粒流数值模拟软件大小相同的采空区模型，将步骤D测定参数利用细化算法转变为孔隙率参数数据，将测点的空间位置及孔隙率参数数据导入到流体数值模拟软件中，得到包含三维孔隙率数据的采空区模型，设定模型模拟风量Q·L，得到采空区后方流场分布规律；F、改变模型风流大小、在模型后方设置隔离墙体，得到不同工况下采空区后方流场分布规律，进而确定采空区内流场最小的隔离墙体设置参数，作为采空区之动态隔离参数。