CFD Modeling of Impact of Gas Content Uncertainty on Methane Distribution in Underground Coal Mine Roadways

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 225

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JMAE-13-2_012

تاریخ نمایه سازی: 29 تیر 1401

چکیده مقاله:

Methane has been known as a safety risk for the coal mining activities. Accordingly, one can mitigate this risk, and hence, the level of hazard to which the mining workers are exposed, by predicting the possible exceedance of allowable methane dosage should be provided with a reliable information on the distribution of methane across the working face considering the uncertainties associated with the gas content of such deposits. In this work, the gas content uncertainty in a coal seam is first investigated using the geo-statistical simulation. Then a method is proposed in order to predict methane gas emission based on the Monte Carlo random simulation method. Next, the results obtained are introduced into a ۳D Computational Fluid Dynamics (CFD) model to estimate the methane distribution considering the uncertainty associated with the gas content. Defined as zones where the methane concentration is so high that an explosion is much likely to occur, the elevated methane zones (EMZs) are delineated across the working faces. The results obtained show that UGC has an impact on the ventilation parameters and EMZs. The proposed method could be carried out in order to guide the ventilation design in improving safety.

کلیدواژه ها:

Computational fluid dynamics (CFD) ، Methane Emission ، Uncertainty Gas Content (UGC) ، Monte Carlo ، Elevated Methane Zones (EMZs)

نویسندگان

Sh. Rahimi

Department of mining engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

M. Ataee-pour

Department of mining engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

H. Madani

Department of mining engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Zhang, Z.M. and Wu, Y. (۲۰۱۴). China coalmine gas-geologic laws ...
  • Noack, N. (۱۹۹۸). Control of gas emissions in underground coal ...
  • Pope, J., Dutton, A., and Nelson, C. (۲۰۱۵). Uncertainty and ...
  • Webster, R. and Oliver, M.A. (۲۰۰۹). Geostatistics for Environmental Scientists, ...
  • Hohn, M.E. and Neal, D.W. (۱۹۸۶). Geo-statistical analysis of gas ...
  • Olea, R.A., Luppens, J.A., and Tewalt, S.J. (۲۰۱۱). Methodology for ...
  • Leuangthong, O., Khan, KD., and Deutsch. (۲۰۰۸). CV:Solved Problems in ...
  • Karacan, C.Ӧ., Olea, R.A., and Goodman, G. (۲۰۱۲). Geostatistical modeling ...
  • Zhou, F., Allison, G., Wang, J., Sun, Q., Xiong, D., ...
  • Karacan, C. Ö. (۲۰۱۵). Analysis of gob gas venthole production ...
  • Zhou., F. and Z., Guan. (۲۰۱۶). Uncertainty in estimation of ...
  • Lei, L. (۲۰۱۴). Prediction of gas emission quantity using artificial ...
  • Zhou, F., Yao, G., and Tyson, S. (۲۰۱۵). Impact of ...
  • Heerden, J. and Sullivan, P. (۱۹۹۳). The application of CFD ...
  • Srinivasa, R.B. (۱۹۹۳). Design and development of a multi-scrubber dust ...
  • Edwards, J. S., et al. (۱۹۹۵). Using Computational Fluid Dynamics ...
  • Sasmito, A.P., Birgersson, E., Ly, H.C., and Mujumdar, A.S. (۲۰۱۳). ...
  • Wala, M. A. et al., (۱۹۹۸). Evaluation of the face ...
  • Parra, M., Villafruela, J., Castro, F., and Mendez, C. (۲۰۰۶). ...
  • Hargreaves, D.M. and Lowndes, I.S. (۲۰۰۷). The computational modeling of ...
  • Aminosadati, S.M. and Hooman, K. (۲۰۰۸). Numerical simulation of ventilation ...
  • Torano, J.A., Rodriguez, R., Diego, I., Rivas, J.M., and Pelegry, ...
  • Torno, S., Torano, J.A., Ulecia, M., and Allende, C. (۲۰۱۳). ...
  • Kenny, L. C. B. et al. (۲۰۱۲). A study of ...
  • Balusu. R., et al. (۲۰۰۵). Longwall goaf gas drainage and ...
  • Ren. T., et al. (۱۹۹۷). CFD modeling of methane flow ...
  • Worrall, D. M. (۲۰۱۲). Modeling gas flows in longwall coal ...
  • Zheng, Y. and Tien, J. C., (۲۰۰۹). Simulation of longwall ...
  • Ren, T. and Wang, Z., (۲۰۱۳). Computational Fluid Dynamics modeling ...
  • Cheng, J., Li, S., Zhang, F., Zhoa, C., and Yang, ...
  • Hasheminasab, F., Bagherpour, R., and Aminossadati, S.M. (۲۰۱۹). Numerical simulation ...
  • Rahimi, S., Ataee-Pour, M., Madani, H., and Aminossadati, S.M. (۲۰۲۱). ...
  • Chiles, J.P. and Delfiner, P. (۲۰۱۲). Geo-statistics: Modeling Spatial Uncertainty. ...
  • Olea, R.A. (۲۰۰۹). A Practical Primer on Geostatistics. US. Department ...
  • Cheng, J. (۲۰۱۶). Assessment of mine ventilation system reliability using ...
  • نمایش کامل مراجع