正常通风时瓦斯浓度分布模拟采用商业软件Fluen，t它的湍流模型有k-，Reynods模型、LES模型、标准壁面函数、双层近壁模型等。本次它用于二维平面、二维对称轴和三维流体的流动分析。根据安全规程规定，采掘巷道主风流中瓦斯体积浓度低于1%，因此模拟中需要调整风速大小使主风流瓦斯浓度低于1%，且掘进中的煤巷道和半煤巷岩巷主风流最低025m/s，最高为4m/s.
为了计算方便，假设巷道旁侧的瓦斯已经衰减完毕，只有掘进迎头有瓦斯涌出，且瓦斯从掘进迎头匀速流出；同时假设巷道壁面是光滑的，风筒风速为16m/s.通过初步模拟分析，认为当瓦斯涌出量为54m3/min时，采用风速16m/s能满足要求。掘进巷道工作面正常通风瓦斯浓度分布数值模拟结果（a）。
脉动通风时瓦斯浓度分布根据实测可知，越靠近上隅角，瓦斯浓度越高，密度越小；距离上隅角越远，瓦斯浓度越低，密度越大。采用脉动风流模拟瓦斯分布情况。空气入流口的速度采用正弦脉动，空气速度关于平衡值16m/s的波动振幅为5m/s，频率为10rad/s.即v=16+10sin10t.用Fluent中的UFD功能，导入自定义的速度进行分析计算。脉动通风过程中瓦斯浓度分布数值模拟结果（b）。
比较（a）与（b）相应的位置，发现瓦斯积聚区面积减小了一部分，可见脉动通风对减少掘进巷道迎头一角瓦斯积聚有一定效果。脉动射流作用于上隅角积聚瓦斯的过程中所产生的卷吸、掺混和稀释作用，可有效地消除瓦斯积聚，同时与主风流一起将卷吸瓦斯排向回风流。
智能瓦斯排放系统的建立SRM的模糊滑模变结构控制模型的建立在系统小信号分析的基础上，建立了SRD模糊滑模变结构控制，双闭环系统，外环为速度闭环，内环为电流闭环。系统的输入量为转速的参考值和反馈值。在此分别形成了速度和电流控制。电流滑模变结构控制模型的建立定义Si=i-iref。Si=didt=KIL+UsL。
（1）其中，i为电流的实际值；iref为电流给定值；K为比例常数；I为相电流矢量，I= 转速滑模变结构控制模型的建立<14>定义速度滑模变结构函数S=X1+CX2=（1C）（X1X2）T=CTX，调速系统的动态控制主要由C来决定。根据滑模变结构条件SS<0，满足滑模变结构条件的控制变量为u=um（S<0），ueq（S>0），-um（S=0）。um为其最大值；ueq=JB-1CX2-1CX2=1C2（S-X1），其中J为电机的转动惯量；B为黏滞摩擦因数。 智能瓦斯排放系统的建立从Fluent软件模拟结果可知，选取掘进巷道迎头、掘进巷道口、回风巷混合3个典型位置进行了瓦斯浓度检测。3个瓦斯传感器T1，T2，T3分别检测瓦斯浓度，此方法能够比较精确地表示掘进巷道内瓦斯浓度的分布情况，一个风速传感器F1安装在回流区，能反映回流区风速值。由于传感器的位置不同，其检测的意义和在瓦斯排放中的作用也不同。其中掘进巷道迎头处的瓦斯检测占主导地位，其瓦斯浓度和排放风速的大小对掘进巷道口和回风巷混合的瓦斯浓度检测的影响很大，建模时必须考虑瓦斯排放过程中各检测量之间的相互影响。掘进巷道瓦斯排放系统原理如所示。 排放系统与其它系统的比较在掘进巷道瓦斯排放系统布置图的基础上，在掘进头左上顶角加装一个瓦斯传感器T4。因为风筒悬挂在掘进巷道右墙壁，由（b）模拟可知，在掘进头左上顶角常常是掘进通风的难点，所以在此处布置瓦斯传感器。在正常的矿井生产中，智能瓦斯排放装置作为局部通使用。由于用风地点条件各异，则需风量也有大有小，通风距离长短不同。所以，局部通风常常会出现以下问题，应引起注意： 局部通风机型号与风筒规格选择不当，不适合使用地点的实际情况，难以满足通风需求；%普通局部通风机启动时猛吹风筒，长时间使用导致风筒钓挂不平直，通风阻力增大，且影响风筒的使用寿命，容易漏风；局部通风的质量不能保证。进行普通局部通风机选型时，一般按整条掘进巷道风阻考虑。普通局部通风机不能调速，在一条掘进巷道刚开始掘进时，风量大、风速高；而常常到掘进巷道快结束时，随着巷道的延伸，风量又有点不足。 应用智能瓦斯排放装置后，整个局部通风的质量得到了很大提高，掘进工作面的有效风量大大增加，满足了生产需要，也改善了工作环境。下面以潞安矿业集团公司某矿6205工作面掘进巷道为例加以说明。 结语使用Fluent软件对掘进巷道内瓦斯运移机理以及浓度分布规律进行模拟，研究了掘进巷道压入式通风风流特点和通风条件下的瓦斯运移规律。结合煤矿安全规程要求，建立了基于开关磁阻电机智能掘进巷道瓦斯排放通风系统，并具有脉动通风功能，实现了高效、安全、不留死角地排放瓦斯。通过实验研究和现场应用，证明了智能瓦斯排放系统的性能良好。
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