基于comsol的煤矿系列仿真 -瓦斯抽采、流固热化耦合、采空区耦合性分析、动水注浆等模型

煤、石油为国民经济的重要能源，开采过程涉及多场耦合问题，但地下水流作用机理较为复杂，可利用仿真工作为开采能源提供指导。本课程主要内容为：

1.采空区耦合性分析。贴合一篇文献，研究有热源之下采空区内煤自燃及瓦斯迁移情况，三维孔隙率渗透率公式。参考文献：采空区煤自燃环境瓦斯运移积聚规律研究_李林。

2.采空区流-热-化耦合性分析。采场倾斜煤层下，采空区内氧气、一氧化碳、温度、流场等参数变化。

3.采空区煤自燃注氮防灭火分析。二维模型下采空区三带变化、O形圈、注氮灭火等情况下的模拟，流场-温度场-化学场多物理场耦合。

4.注浆扩散。采用 Comsol 软件流体力学模块对模型试验进行数值模拟，将浆液和水分别看作2 种流体，应用两相流的运动控制方程进行计算，以便对试验结果进行验证及补充。研究了浆液在静水和动水条件下的浆液实时扩散形态及注浆压力分布规律。参考文献：水泥浆液裂隙注浆扩散规律模型试验与数值模拟_刘健。

5.瓦斯抽采自定义方程流固热耦合分析。comsol软件内置的方程如有不适用于实际工况，可利用comsol的PDE模块写入用户自定义的方程，从而达到仿真的目的，本案例利用系数形式偏微分方程（PDE自写方程）的流-热固多物理场耦合。

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