纵向风幛法处理回采工作面上隅角瓦斯积聚的数值模拟

用数值模拟方法结合图形显示技术,从理论上直观展示了回采工作面采空区上隅角瓦斯聚积和风幛处理方法的流体力学原理,重点探讨了利用数值模拟方法解决纵向风幛处理回采工作面上隅角瓦斯积聚的方案。结果显示：数值模拟可以确定合理参数。     

上隅角埋管抽放前后采空区瓦斯运移规律研究

针对新安煤矿14211沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,对综放开采工作面采空区瓦斯运移规律进行了研究。根据CFD数值模拟的理论,建立采空区瓦斯渗流的三维非均质模型,并得到了模型中相应参数的确定方法。利用Fluent数值模拟软件,对比分析了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯有无情况下的采空区瓦斯运移及浓度分布规律。模拟结果表明:通过上隅角瓦斯抽放可平均减少42%的上隅角和采空区的瓦斯,有效解决了沿空留巷综放开采工作面上隅角瓦斯积聚问题,从而保障了综放开采工作面的安全生产。     

U形通风工作面采空区上隅角瓦斯治理技术

以平顶山煤业有限责任公司一矿戊８－１０－２１１３１综采工作面为例，探讨了Ｕ形通风工作面采空区上隅角瓦斯治理技术。研究结果表明，治理采空区上隅角瓦斯的有效措施有２种方式，即增加漏风汇和减少采空区漏风；前可采用加尾巷或上隅角瓦斯抽放；后则可采用均压的措施进行，其中采用局部通风要压风法是一项可行措施，但压风量必须达到总风量的１／４左右，才能有显的效果。     

Y型通风采空区瓦斯浓度的数值模拟研究

针对回采工作面U型通风方式容易造成上隅角瓦斯浓度超限的问题,提出Y型通风方式,建立采空区的瓦斯流动控制方程和系统物理模型。并对采空区瓦斯浓度进行了数值模拟,模拟结果显示Y型通风方式能拦截采空区瓦斯进入工作面上隅角及回风巷,有效避免了工作面上隅角瓦斯的积聚。     

回采工作面采空区埋管抽采瓦斯模拟研究

根据采空区瓦斯分布及流动规律理论建立瓦斯流动数学模型,模拟研究采空区不同位置瓦斯浓度分布情况,调整风量、埋管深度和埋管高度等参数模拟分析。结果表明:改变风量对于上隅角瓦斯浓度变化影响不显著,得出不同埋管长度和埋管高度与上隅角瓦斯浓度的函数关系。     

M形通风方式下采场瓦斯运移规律研究

对影响采空区漏风及上隅角瓦斯积聚的因素进行分析研究的基础上,结合24307工作面的基本情况,建立了M形通风三维仿真模型,并研究了不同配风情况下的采空区瓦斯流动规律,结果表明当主副进风顺槽风量比近似为5∶2时,可有效缓解上隅角瓦斯积聚。     

采场瓦斯运移规律仿真模拟研究

基于工作面上隅角瓦斯容易积聚、回风流中超限问题,利用Fluent仿真模拟方法,建立综放面采场瓦斯运移的数学模型,对采场使用局部通风机吹散上隅角瓦斯和瓦斯尾巷调节上隅角风流进行仿真模拟,分析得到:当局部通风机风速为20m/s时对上隅角瓦斯扰动性效果最好;确定工作面供风量为1900m3/min和尾巷步距为50m时防治上隅角瓦斯效果最佳.数值仿真研究结果可为上隅角瓦斯治理提供一定的理论参考.     

回采采空区上隅角瓦斯抽放的数值模拟与参数确定

用有限元数值模拟方法结合图形显示技术,从理论上直观展示了回采工作面采空区上隅角瓦斯聚积和抽放方法的流体力学原理,重点探讨了利用数值模拟试验方法解决上隅角瓦斯抽放方案中合理参数的确定问题。     

低瓦斯矿井坚硬顶板综采工作面瓦斯防治技术研究

针对雨田煤矿W1103综采工作面采用U型通风、工作面回采过程中上隅角容易出现瓦斯超限的问题，当增加工作面配风量，会增加采空区漏风量，造成上隅角瓦斯难以控制。上隅角区域的不充分冒落，也为瓦斯积聚提供了空间，在顶板预裂爆破时，会造成瓦斯超限问题。分析了工作面瓦斯来源，回采工作面瓦斯涌出以开采层为主、邻近层为辅；采用顶板预裂爆破、风障引风、本煤层瓦斯抽放、上隅角插管抽放等综合瓦斯治理技术，解决了上隅角瓦斯超限问题，确保了矿井的安全生产。     

综采工作面缩面前后采空区瓦斯分布规律对比分析

通过对22006工作面采空区瓦斯分布进行研究,可以掌握采空区内瓦斯分布规律,为采空区瓦斯治理提供合理的措施与措施施工参数。数值模拟分析结果表明:回风隅角瓦斯浓度数值模拟结果最高为0.065%,与实测工作面回风隅角瓦斯浓度0.063%相吻合,验证了数值模拟的可靠性;缩面前工作面向采空区的漏风量比缩面后工作面向采空区漏风量大;缩面后采空区瓦斯浓度高于缩面前采空区瓦斯浓度;缩面前回风隅角瓦斯浓度高于缩面后回风隅角瓦斯浓度,并且缩面后回风隅角瓦斯浓度最高为0.06%,远低于国家安全规程规定的1%上限。     

U+I型通风下采空区瓦斯运移规律的数值模拟

以采空区瓦斯渗流理论和瓦斯流动方程为基础,建立了采空区瓦斯运移规律的数学模型。基于数值模拟软件FLUENT,对采空区瓦斯运移与分布规律进行了数值模拟,获得了采空区在U型和U+I型通风方式下瓦斯运移与分布的特性规律。结果表明:采用U+I通风方式可以降低采空区向上隅角的集中漏风,有效地解决了U型通风方式上隅角瓦斯积聚问题。     

高位钻孔抽采采空区瓦斯数值模拟研究

为了解决某矿3307工作面采空区瓦斯抽采效率低、工作面上隅角瓦斯易超限问题,提出了高位钻孔抽采采空区瓦斯方法,结合数值模拟分析得出高位钻孔能改变采空区流场,有效抑制工作面和上隅角瓦斯积聚。研究结果表明,采用高位钻孔抽采采空区时,抽采负压和钻孔布置层位不宜无限放大,当抽采负压取值为20 kPa、钻孔布置位置在工作面上方30 m时,抽采的性价比最高。     

易自燃煤层工作面上隅角瓦斯治理技术研究

分析了上隅角瓦斯积聚规律,通过数值模拟研究了U形通风方式不同风速对工作面上隅角瓦斯浓度变化的影响,设计了以上隅角埋管抽采为主的瓦斯治理方案,模拟了埋管抽采对采空区漏风的影响,分析了抽采方式下对煤自燃的影响,并考察了埋管抽采对上隅角瓦斯浓度影响的效果。     

综放工作面瓦斯综合治理模式研究

开滦集团某工作面的回采工艺为综放开采,开采强度大,瓦斯涌出量高。基于此,提出了该工作面的瓦斯治理模式:在"U+L"型通风方式的基础上,增设1个切眼和倾向高位瓦斯抽采钻孔,并采取措施调节回风巷和瓦斯排放巷的风量。然后,采用数值模拟手段对该瓦斯治理模式下的采空区瓦斯运移规律进行研究,并开展现场工程应用。结果表明,含有瓦斯的风流被诱导流入瓦斯排放巷和抽放钻孔,阻止了采空区深部瓦斯向上隅角的涌入,在很大程度上减小了采空区内部及工作面上隅角的瓦斯浓度,从而解决了上隅角瓦斯局部积聚的难题。     

煤矿采空区瓦斯抽放技术数值模拟

基于地方中小型高瓦斯矿井的实际,应用数值模拟方法优化瓦斯抽放方法。应用FLUENT建立了模型,对回采工作面采空区瓦斯运移和浓度分布规律进行了模拟,得出了采空区瓦斯自工作面深入到采空区内部、采空区自进风巷到回风巷、垂向3个方向的瓦斯运移和浓度分布规律,为在工作面上隅角部位抽放采空区瓦斯提供了依据。结果表明:抽放负压取-100Pa时,上隅角瓦斯浓度和抽放管路内随抽放管口位置的变化呈规律性变化,将抽放管口布置在沿倾斜方向距离回风巷1 m、距离底板垂高2 m、沿走向深入采空区4 m处取得最好效果,上隅角瓦斯浓度降低至1.1%。上隅角采取封堵措施后,上隅角瓦斯浓度进一步降低至0.7%,符合安全规程要求。     

Y形通风系统采空区瓦斯运移规律数值模拟

通过建立二维模型,应用流体力学软件Fluent对采空区漏风场及瓦斯运移规律进行数值模拟研究。结果表明Y形通风系统可以有效解决上隅角瓦斯积聚问题。     

上隅角不同插管深度瓦斯抽采效果研究

为研究上隅角插管深度对瓦斯抽采的影响,以党家河煤矿104工作面为背景建立数值模拟模型,使用FLUENT数值模拟软件对抽采前及插管深度为1、3、5 m时工作面及采空区瓦斯浓度分布进行数值模拟;数值模拟结果表明:上隅角插管深度越深,上隅角瓦斯浓度越低,但对除上隅角以外的工作面和采空区其它地方的瓦斯分布影响不大。将研究结果应用于现场实践,实测104工作面上隅角瓦斯浓度不超过0.7%。研究结果表明上隅角插管抽采瓦斯可以有效抽采上隅角瓦斯,降低上隅角瓦斯浓度。     

尾巷风量对“J”型通风工作面漏风及瓦斯分布的影响

利用Fluent软件对王庄矿8103"J"型通风工作面在不同尾巷风量时的采空区漏风及瓦斯运移进行了数值模拟,得出了沿着工作面全长的漏风分布及采空区瓦斯分布,并分析了其随尾巷风量的变化规律。研究结果表明:总风量不变的情况下,不同尾巷风量时工作面均是全程向采空区漏风,在下隅角处漏风量最多。随着尾巷风量的增大,工作面漏入采空区的风量逐渐增大,其中在下隅角及回风巷处的增幅较大;高浓度瓦斯有向采空区深部移动的趋势。     

U型通风方式采煤工作面上隅角瓦斯处理方法

通过对U型通风方式采煤工作面上隅角的瓦斯积聚形成原因的分析,以及对设置临时挡风帘、提高采面供风量、设置采空区风幛、U+L通风系统专用排瓦斯尾巷、高位钻孔抽放瓦斯等五种处理上隅角瓦斯超限方法效果的比较分析,总结出了较好的处理上隅角瓦斯超限的方法。     

综放工作面上隅角瓦斯治理数值模拟

对比分析综放工作面U形通风和Y形通风对于治理工作面上隅角瓦斯的优缺点,利用Fluent对3D模型进行数值模拟,无论Y形还是U形,沿采空区走向方向瓦斯浓度逐渐增大,但是U形较Y形来说,采空区瓦斯浓度较大;上隅角瓦斯浓度超出允许范围;Y形通风能更好解决上隅角瓦斯积聚问题。