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目前煤矿综挹面断面尺寸、掘进速度及巷道长度不断增加,风流分布不合理和瓦斯积聚隐患更为严重,而综掘面通风排瓦采用“组放式”的通风总量控制方式不能动态改变出风口风流状态,已无法满足通风需求。针对目前综掘面通风存在的问题,本文采用流体力学理论、有限元数值模拟技术及井下测试验证手段对风简出风口前后距离、直径、偏转角度变化下的风流场和瓦斯场分布规律进行分析,得到出风口参数变化对风流和瓦斯分布影响规律,并获取出风口参数变化与风速、瓦斯浓度的关联数据,利用线性回归方法建立了风速和瓦斯浓度预测模型,并对风速调控效果和排瓦效果进行分析。具体研究内容如下:(1)风流场和瓦斯场流体力学理论分析。分拆综掘面风流和瓦斯实际分布情况、各区气流组织形成及分布特征,采用质量守恒、动量守恒和能量守恒定律对风流和瓦斯流动特性进行研究,分析贴附射流中风流和瓦斯分布状态确定湍流计算模型,采用组分传输模型进行瓦斯分布分析。(2)出风口参数变化对风流分布影响规律研究。建立风流场数值模拟方案,选取具体煤矿采用FLUENT进行有限元模型的建立及数值模拟计算。与井下现场实测风速对比分析,验证了方案的合理和精确性。在对原始风流场模拟及存在问题分析基础上,设计了出风口参数变化下的风流场模拟实验方案,分析得到出风口参数变化对风速和涡流分布的影响规律,并获取大量出风口参数变化与风速的关联数据。(3)出风口参数变化对瓦斯分布影响规律研究。建立瓦斯场数济模拟方案,对原始瓦斯场模拟及存在问题分析基础上,设计了出风口参数变化下瓦斯场模拟计算方案,分析得到出风口参数变化对瓦斯浓度影响规律,井获取大量出风口参数变化与瓦斯浓度的关联数据。(4)出风口参数变化对风速影响的预测模型建立及调风效果分析。用所获取的出风口参数与风速的关眹数据,采用多元线性回归分析方法建立据进司机呼吸处、出风口距端头最近距离5m时的巷道高风速区关键点处以及出风口距端头最远距离10m时巷道低风速区关键点的风速预测型,并对相应位置处的井下风速进行实测数据获取,验证风速预测模型的准确性,并对风速调控效果进行分析得出,经调控后巷道内风流分布合理,风速均达到规范要求。(1)出风口参数变化对瓦斯浓度影响的预测模型建立及排瓦效果分析。利用所获取的出风口参数与瓦斯浓度的关联数据,采用多元线性回归分析方法建立巷道上隅角瓦斯浓度的预测模型,并对排瓦效果进行分析得出,经调控后上隅角瓦斯浓度下降明显,积聚现象明显减少,为实现最佳瓦斯浓度分布奠定理论依据。