注氮条件下瓦斯抽采对采空区自燃“三带”的影响

为了解决高抽巷抽采引起采空区漏风量增加导致采空区遗煤自燃倾向增大的问题,针对正行煤矿1502综放工作面开采具有高瓦斯易自燃的特点,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,通过Fluent软件模拟了采空区未采取注氮和抽采措施、高抽巷抽采和注氮条件下高抽巷抽采等3种情况的采空区瓦斯浓度场、漏风场、氧气浓度场的变化情况,得出了采空区自燃"三带"分布范围:散热带0~23 m,氧化带23~69 m,大于69 m为窒息带;将采空区自燃危险性区域确定为23~69 m。根据以上结果,对注氮效果、抽采负压进行评价,完善了采空区在注氮条件下高抽巷抽采防灭火系统。     

高抽巷抽采瓦斯流动耦合模型及内错距离分析

为解决回风巷和上隅角瓦斯超限的问题,对高抽巷与回风巷的内错距离进行了研究。根据采场气体的流动特征,基于Navier-Stokes、Brinkman、平移-扩散方程和Fick扩散定理建立了采场瓦斯流动耦合模型,采用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics模拟无高抽巷时和高抽巷与回风巷内错距离不同时,采场瓦斯浓度及流场分布特征,并结合具体的工程实例进行了验证。结果表明:不同内错距离的高抽巷对采场瓦斯治理效果有明显的影响;采空区及工作面上部瓦斯浓度大于下部,上隅角附近平均瓦斯浓度与内错距离呈"V"型关系,当内错距离约30 m时,上隅角和采空区上部瓦斯浓度最小,瓦斯治理效果最好。数值模拟结果与现场工程应用结果基本一致,证明了模型的合理性。     

基于采动岩体裂隙发育规律的放顶煤采空区瓦斯治理模式

为研究采动岩体垮落后综采放顶煤采空区瓦斯治理模式,基于采动岩体裂隙发育规律的重要性,针对某矿E1310综放工作面,采用MATLAB研究了采动岩体孔隙率和渗透率的分布规律,采用FLUENT数值模拟软件研究了4种通风方式、6个高抽巷抽采位置和41种抽采负压中最合理的采空区瓦斯治理模式。结果表明:"Y"型通风方式,上隅角瓦斯浓度为3%;高抽巷布置在距底板50 m、距回风巷50 m,上隅角瓦斯浓度降至0.5%;抽采负压为1.9 MPa,瓦斯不超限,工作面氧气浓度为22%。     

顶板长钻孔替代高抽巷抽采控瓦斯与采空区注氮防火耦合治理研究

高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进行防火与控瓦斯耦合治理的研究。以中兴煤业1401工作面实测数据结合ANSYS数值模拟,研究了长钻孔数量、位置对工作面上隅角瓦斯的影响规律,获得以5个直径300mm、距回风巷10m、距煤层底板15m的顶板长钻孔替代高抽巷的最优方案。在此基础上,为保障对采空区遗煤自燃的有效控制,研究了注氮量与注氮位置对采空区氧化带分布的影响规律,获得在进风巷侧氧化带与散热带分界位置注入5.5m3/min的氮气,将采空区氧化带宽度降至25m的优选结果。通过对上隅角瓦斯与采空区遗煤自燃的综合控制,保证了工作面的安全生产。     

高瓦斯综采工作面煤层瓦斯运移机制数值仿真

基于渗流力学原理,构建采场瓦斯运移数学模型,应用CFD技术与空度分布函数实现对不连续空间区域的方程求解,进而数值模拟单独采用专用尾巷疏导瓦斯条件及尾巷疏导与抽采瓦斯相结合条件下采场瓦斯风流场和瓦斯浓度场分布,结果表明采空区回风侧联络巷尾巷排放瓦斯结合采空区抽采,对回风隅角的瓦斯治理效果非常显著。     

Y型通风采空区风流和瓦斯分布数值模拟研究

目前,很多煤矿开始运用两进一回Y型通风方式(机巷和风巷进风,沿空留巷回风),来解决上隅角和回风巷瓦斯浓度超限的问题。为了掌握Y型通风采空区风流与瓦斯运移的分布规律,根据现场实际首先运用Gambit建立了两进一回Y型通风采空区物理模型,并进行网格划分,然后运用Fluent软件对两进一回Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。通过模拟结果得出了,两进一回Y型回采工作面采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布的一般规律,为治理上隅角、回风巷瓦斯超限及采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸提供了理论依据。     

布尔台矿综放工作面采空区瓦斯运移 规律及瓦斯抽采优化研究

采空区涌出瓦斯是采煤工作面瓦斯重要来源之一,合理的采空区抽采方案可有效解决工 作面瓦斯超限问题。 本文结合数值模拟与现场应用对神东布尔台矿42 号上煤层综放工作面采 空区瓦斯插管抽采系统进行优化。 首先,利用流体模拟软件FLUENT模拟采场瓦斯运移特征,考 虑了采空区遗煤解吸和上邻近层的瓦斯涌出,揭示了采空区瓦斯浓度分布规律,并分析了抽放口 与回风隅角距离、抽采负压和不同配风比对抽采效果的影响,提出抽采优化方案。 然后,将优化 方案进行现场应用,重点考察了抽放口与回风隅角距离和抽采负压,得出当插管间距为70m、抽 采负压为12~18kPa时,抽采效果较好。 研究结果对高产高效低瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案 优化具有理论和现实意义。     

五阳煤矿大直径钻孔抽采上隅角瓦斯技术及应用

在五阳煤矿7609综采工作面回风侧邻近巷道向回风巷上隅角施工大直径钻孔,用于抽采上隅角及采空区瓦斯,从而改变上隅角风流场,降低上隅角瓦斯浓度,从本质上杜绝上隅角瓦斯超限,实现综采工作面安全高效生产。     

高瓦斯易自燃煤层高抽巷瓦斯抽采与浮煤自燃耦合研究

运用FLUENT数值模拟方法对采空区三维耦合场进行研究,简要概括FLUENT流体数值模拟软件基本理论,通过对FLUENT进行自行编程,利用开发模型对杉木树煤矿N3062工作面采空区三位耦合场进行模拟分析,得到漏风流场分布规律。通过理论分析,确定散热带与自燃带分界线处氧浓度降低值,进而准确判定高瓦斯易自燃煤层采空区"自燃带"范围,并通过预先铺设在采空区中的光纤测温系统进一步判定采空区"自燃带"范围。利用实测采空区"自燃带"范围验证数值模拟采空区流场分布准确性,进一步对不同高抽负压条件下采空区自燃带宽度进行模拟,并结合现场实测不同高抽负压条件下回风巷瓦斯浓度及瓦斯抽采率的变化,确定最佳高抽负压范围。最后,采空区三维耦合场数值模拟结果也表明自燃"三带"呈现立体分布,在紧邻支架后部上方位置存在一个自燃发火危险区域。     

巨厚易自燃煤层综放面初采期间的瓦斯治理技术

巨厚易自燃煤层综放工作面初采期间由于顶板没有完全垮落,大直径水平钻孔、低位钻场高位钻孔抽放瓦斯效果不理想,回风巷及上隅角瓦斯超限现象时有发生,采用天井式瓦斯抽放技术可以有效地抽放采空区的瓦斯,从而避免了瓦斯超限现象。     

煤巷掘进工作面瓦斯治理技术现状及存在问题分析

在分析近年来我国煤巷掘进工作面发生瓦斯灾害事故频发原因的基础上,对晋煤集团各煤矿企业目前所采用的几种常用掘进工作面瓦斯治理技术进行了对比考察,并分析了各个瓦斯治理技术在应用上存在的优缺点。最后提出了解决高瓦斯矿井掘进工作面掘进进度缓慢、瓦斯涌出量大导致瓦斯超限等问题的途径。     

瓦斯抽放在南山矿生产中的应用

介绍了瓦斯抽放在煤矿实际生产中的具体应用     

To the intensity of gas blowers in headings

The regularities of the gas flow formation under technogenic methane blower in a mine working are considered. Comparing the results of the numerical and analytical solutions to the problem on the filtration gaseous transfer has permitted to identify specific time periods of each event, conditioned by coal properties in the breakage zone entirely, including a face slip zone, and associated with the gas release delay as a result of a sudden face slip. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 6, pp. 40–47, November–December, 2006.     

鄂尔多斯盆地黄陵地区侏罗系煤层气来源判识

鄂尔多斯盆地黄陵地区在煤田勘探、建井和采煤中,发现了小规模的油气显示,推测该区域煤层中存在油型气,这一点与煤层气作为自生自储型资源的常规认识不同。为进一步验证这一推测,从煤层顶板、煤层、底板及采空区采集220组气体样品,开展气体组分、甲烷碳同位素δ13C1、甲烷氢同位素δD、乙烷碳同位素δ13C2的测试。测试结果表明,煤层中气体来源为煤成气和油型气组成的混合气,进一步利用Schoell图版分析,煤层及其围岩中油型混合气主要为裂解凝析气、生物气和石油伴生气。这些气体来源于下部三叠系延长组泥页岩,通过地层中的断层与裂缝,向上运移至侏罗纪煤系中储存下来,提高了煤层含气性。     

基于实时监测数据的综采工作面瓦斯涌出特征分析

根据盘江煤电公司土城煤矿15158综采工作面的瓦斯实时监测数据,采用数理统计的方法,分析工作面顶板来压和推进速度与瓦斯涌出之间的关系。研究表明,工作面瓦斯涌出的总体平均水平与工作面采煤推进速度关系密切。每班割煤刀数多,总体平均瓦斯涌出量则大,明显呈现出与工作面从初采、稳产到收尾3阶段产量相应变化的3个区域。工作面平均绝对瓦斯涌出量与班产量有很强的负幂函数关系;顶板来压是工作面瓦斯峰值出现、导致瓦斯涌出不均衡的主要原因。     

基于封孔前瓦斯损失量的测压结果修正分析

首先确定了孔壁周围瓦斯的流动模型及瓦斯压力表达式，进而根据瓦斯含量与瓦斯压力的关系，推导出了瓦斯损失量的理论计算公式，最后提出了瓦斯压力的修正方法.从实际应用来看，修正后的瓦斯压力要高出实测压力几个百分点，采用胶囊黏液封孔所测的瓦斯压力相对误差较小.     

气吸式精密播种机气吸装置气动分析

针对气吸式精密播种机在实际应用中所采取的提高气吸性能的方法 ,对气吸装置进行了气动分析 ,得出了气吸性能低的原因 ,并提出了改进措施     

煤矿抽放瓦斯实践对煤层气开发的启示与借鉴

我国煤矿抽放瓦斯已有50多年历史,从技术到规模均达到世界先进水平。因此,煤层气开发应充分研究和借鉴抽放瓦斯的原理和实践经验。文中结合煤矿抽放瓦斯实践,列举和分析了几种可行的煤层气开发方式。     

天然气市场化进程中储气服务价值变化研究

在国内天然气市场化改革的推进下，储气服务商业化运营时的金融价值会发生相应的变化。本文通过将天然气市场化程度量化为价格波动性、市场回归性以及交易周期三个量化指标，使用最小二乘蒙特卡洛法对天然气市场化改革进程中的储气服务金融价值进行了定量研究。研究结果表明：随着天然气价格波动性的增强，储气服务的金融价值会出现大幅的提升；随着竞争性市场参与者的增加，价格回归性增强，储气服务的金融价值呈现先快速提升，达到一定程度后保持不变的趋势；在低回归性条件下，储气服务的金融价值随交易周期出现了不规则变化，而在高回归性条件下，储气服务的金融价值则随交易周期的增大呈降低趋势。整体上，随着天然气市场化程度整体的增加，储气服务的金融价值会出现显著的提升。     

快速准确测定超前钻孔瓦斯排放半径方法研究

文章以峰峰集团有限公司大淑村矿为实施矿井,在煤炭科学研究总院抚顺分院科研人员指导下进行了超前钻孔瓦斯排放半径的研究。利用合理化布孔、确定规律性考察指标,掌握了适合大淑村矿的超前钻孔瓦斯排放半径快速测定方法。