低浓度弱涡流场瓦斯富集新方法及试验研究

• Published in: 煤炭学报 Vol. 43; no. 3; pp. 751 - 758
• Main Authors: 王文, 王恒, 李东印, 李化敏, 李怀宾, 张益民
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454003%河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作,454003%东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳,110819 01.03.2018; 河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454003
• Subjects: 富集; enrichment; 矿井回风流; 涡流场; vortex field; return air in mine; 低浓度瓦斯; low concentration methane
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2017.0744

TD712; 针对煤矿回风巷大量低浓度瓦斯排入大气层,造成资源浪费及环境污染现状,设计及制造了低浓度瓦斯富集涡流塔,并进行了离析态和非离析态试验,同时采用数值模拟与物理试验结果进行对比.结果表明:离析态时涡流塔内稳定瓦斯体积分数从下至中(上)逐渐升高(从0.50％增至0.70％),表明弱涡流场离析状态下瓦斯富集效果较为明显;非离析态时涡流塔中(上)部瓦斯体积分数增幅不明显(从0.50％增至0.55％);两种状态下涡流塔底部瓦斯体积分数均是先升高后逐渐降低至稳定(＜0.50％);离析态涡流塔上(中)部的瓦斯体积分数稳定时间比非离析态时长,底部瓦斯体积分数稳定时间基本一致;弱涡流场下叶片转速对瓦斯体积分数稳定所需时间影响较大,而对最终瓦斯体积分数高低影响不明显;最后,利用改进的Richardson数阐述了混合气体的速度及瓦斯层厚度等对涡流场强弱控制作用,解释了弱涡流场下离析态低浓度瓦斯富集特征明显,非离析态瓦斯富集效果差的原因.