Принципы построения кластерной модели выработанного пространства выемочного участка метанообильной угольной шахты

Abstract

Динамика просачивания жидкостей через пористые материалы описывается уравнением Дарси, при этом проницаемость твердой среды определяется эффективной или открытой пористостью массива, которая участвует в процессе течения сжимаемой или несжимаемой жидкости под действием приложенного градиента давления. Пустоты в твердой среде различны по размерам и форме и распределены в массиве хаотично. Поэтому для моделирования пористой среды применены элементы теории многополюсных систем, описывающие движение жидкости или газа в элементарном объеме массива и ориентированного по линиям тока из начального узла в конечный под действием приложенного градиента давлений. Применение кластерной модели позволило разделить выработанное пространство на элементы, в которых соблюдаются различные режимы движения метановоздушной смеси от ламинарного до турбулентного и учесть влияние средств газоотсоса на дегазацию выработанного пространства.

Динаміка просочування рідин через пористі матеріали описується рівнянням Дарсі, при цьому проникність твердого середовища визначається ефективною або відкритою пористістю масиву, яка бере участь в процесі перебігу рідини, що стискається або нестискованої, під дією прикладеного градієнта тиску. Пустки в твердому середовищі різні за розмірами і формою і розподілені в масиві хаотично. Тому для моделювання пористого середовища застосовані елементи теорії багатополюсних систем, що описують рух рідини або газу в елементарному обсязі масиву і орієнтованого по лініях струму з початкового вузла в кінцевий під дією прикладеного градієнта тиску. Вживання кластерної моделі дозволило розділити вироблений простір на елементи, в яких дотримуються різні режими руху метаноповітряної суміші від ламінарного до турбулентного і врахувати вплив засобів газовідсмоктування на дегазацію виробленого простору.

The dynamics of seepage of liquids through porous materials is described by the Darsy equalization, here transmissivity of hard environment is determined by effective or opened porosity of array, which participates in the process of flow of the squeezed or incompressible liquid under action of the attached gradient of pressure. Emptinesses in a hard environment are different on sizes and form and is distributed in an array chaotically. Therefore for the design of porous environment the elements of theory of the multipolar systems, describing motion of liquid or gas in the elementary volume of array and current oriented on lines from an initial knot in eventual one under action of the attached gradient of pressures, are applied. Application of cluster model allowed to divide the produced space into elements in which different modes of motion of methane-air mixture are observed from lamynar to turbulent and to take into account influence of facilities of газоотсоса on degassing of the produced space.