采动裂隙场瓦斯运移规律分析

为了研究采动裂隙场瓦斯运移规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了采动裂隙场中瓦斯涌出规律以及采动裂隙场中瓦斯运移数学模型,然后建立了“U型+走向高抽巷”通风模型,采用COMSOL软件数值模拟了“U型+走向高抽巷”通风下采空区纵向剖面、水平剖面瓦斯浓度分布以及采场瓦斯三维空间分布。研究得出,通过“U型+走向高抽巷”的布置,瓦斯抽采效果良好,为瓦斯抽采提供了借鉴。     

沿空留巷下综放工作面采空区瓦斯运移及抽采特征研究

以古汉山矿1604综放工作面为研究对象,采取风量测定法及示踪气体法相结合的手段,分析了沿空留巷及"Y"型通风条件下采空区漏风及瓦斯运移规律,并结合抽采浓度及流量变化,分析了高位巷瓦斯抽采特征及影响因素,提出了针对性优化措施.结果表明:沿空留巷段漏风加大了采空区瓦斯涌出量及涌出范围,采空区瓦斯为工作面瓦斯涌出主要来源,漏...     

采动裂隙带卸压瓦斯运移的数值模拟分析

根据贵州某煤矿11223工作面的瓦斯涌出量预测数据,运用fluent软件建立采动裂隙带工程简化三维模型,对U形通风、U形通风+埋管+高抽巷条件下采动裂隙带中瓦斯运移规律进行数值模拟。结果表明:采用U形通风+埋管+高抽巷进行瓦斯治理效果较好,可以降低瓦斯在采动裂隙带中的含量。     

综放开采上覆岩层移动对邻近层瓦斯运移的影响分析

结合山西郭村煤矿11101综放面矿压显现规律与高抽巷瓦斯抽采的现场实测,分析工作面上覆岩层移动规律对邻近层瓦斯动态运移规律和初采期以及正常开采期瓦斯抽采的影响,得出邻近层瓦斯抽采量的峰值与顶板初次来压、周期性来压步距的关系及回采过程中工作面瓦斯涌出量、抽采量的变化规律,为工作面瓦斯治理提供重要参考。     

掘进工作面揭露空巷时瓦斯分布规律研究

为研究残煤复采工作面布置轨道运输平巷时工作面揭露空巷时的瓦斯涌出分布规律,文章以山西潞安某煤矿1204复采工作面在掘轨道运输平巷为研究背景,通过运用FLUENT数值模拟软件研究掘进工作面揭露空巷时的瓦斯涌出分布规律,研究结果表明:风筒出风口风速在22 m/s,出风口距离掘进工作面10 m的设置是合理的,掘进工作面在风流的有效射程之内;当空巷内瓦斯浓度为3.5%时,掘进工作面揭露空巷后,工作面处的最大瓦斯浓度为2.2%左右,120 s之后工作面以及空巷内的瓦斯浓度降到0.5%以下,达到安全生产条件,且空巷内两端的风流速度为0.5 m/s左右,完全可以将空巷端部处瓦斯带出空巷内。     

采动裂隙带瓦斯运移规律分析

采场覆岩裂隙和瓦斯运移规律是我国高瓦斯矿井瓦斯治理的重要研究对象,分析了多孔介质性质与工作面瓦斯涌出来源,得出采动裂隙带具备多孔介质的性质,为瓦斯的运移和流动提供理论基础;工作面瓦斯主要由采空区瓦斯涌出以及煤壁与落煤的瓦斯涌出组成。然后采用Fluent数值模拟软件,模拟分析了采动裂隙带瓦斯运移规律,得出大量的瓦斯积聚回风侧,该位置也是瓦斯抽采的理想位置;随着采空区逐渐被压实,在四周位置,形成了一个动态的裂隙圈“O”型圈,卸压瓦斯也积聚在“O”型圈位置。研究为类似条件下瓦斯抽采提供了借鉴。     

采空区瓦斯涌出规律数值模拟及应用研究

通过建立三维数值模型,对综采面采空区及其上覆岩层内的瓦斯涌出规律进行模拟研究,并对斜沟矿18205综采面进行现场验证。研究结果表明:当采用回风巷及高抽巷同时抽排时,能够使得综采面采空区内的瓦斯向抽采口运移,从而降低瓦斯浓度,同时能够增加采空区漏风深入距离,减少瓦斯涌出量,对煤矿安全生产具有重要意义。     

基于SF_6示踪气体的沿空留巷采空区瓦斯运移规律研究

通过在古汉山矿1604工作面运输顺槽沿空留巷段、切眼等不同地点释放SF_6示踪气体,沿工作面切眼及回风巷不同位置测定SF_6示踪气体及瓦斯浓度,并结合风量测定确定了沿空留巷段、切眼的漏风规律及采空区瓦斯运移规律,同时通过测定高位巷内SF_6示踪气体,深入分析了高位巷抽采采空区瓦斯的通道及运移规律。通过测定可知,沿空留巷段及切眼下部为漏风主要通道,漏风量达250 m~3/min,同时确定了高位抽采瓦斯主要来源为采空区深部瓦斯,研究成果为沿空留巷条件下综放工作面的瓦斯治理提供了依据。     

基于FLAC和Fluent数值模拟的煤层瓦斯运移规律研究

为了研究煤层瓦斯运移规律,确保矿井的安全生产,采用FLAC和Fluent数值模拟相结合的方法,分析了多孔介质瓦斯运移特征,研究了回采工作面瓦斯来源,主要由开采层瓦斯涌出和邻近层瓦斯涌出2部分组成,得到了煤层初始瓦斯含量与残存量的关系以及回采工作面瓦斯涌出量预测结果,模拟分析了不同钻孔直径下的周围煤体塑性区分布以及不同钻孔直径下抽采钻孔抽采影响范围。研究为实现煤与瓦斯共采提供了借鉴。     

动态回采工作面煤壁瓦斯涌出数值计算及现场应用

为了准确预测计算动态推采期间回采工作面煤壁瓦斯涌出量,以超化煤矿22051综采工作面为研究对象,建立煤层多组分瓦斯含量-压力赋存模型,考虑了工作面推进速度、采动影响下煤层渗透率变化,通过引入移动坐标系和采动作用下工作面前方煤层渗透率分布模型,构建了动态推采期间工作面煤壁多组分瓦斯涌出数值计算模型,采用有限差分法编制相应的解算程序,模拟计算回采工作面煤壁瓦斯涌出量。以瓦斯平衡方程、风量平衡方程为基础构建工作面瓦斯涌出量分源测算数学模型,结合工作面现场风量瓦斯分段测定法,实测了工作面煤壁瓦斯涌出量。对比分析了22051工作面煤壁瓦斯涌出量数值模拟结果与实测结果,研究表明:该工作面煤壁瓦斯涌出数值计算模型中工作面平均日推进速度参数应该由该工作面25～35 d的实际推进度计算得到,工作面回采进尺状况对工作面煤壁前方煤层瓦斯渗流运移具有重要影响作用,该工作面在当前开采条件和煤层瓦斯赋存渗流条件下,工作面煤壁瓦斯涌出量取决于25～35 d的工作面回采进尺状况,工作面煤壁瓦斯涌出存在明显的时间累加与延迟效应。     

巷旁高水材料柔模墙隔离采空区瓦斯治理技术研究与应用

矿井采空区内瓦斯浓度伴随着距工作面越来越远而不断增大。靠回采面一侧较低,随着距离的越来越大,瓦斯浓度不断升高。工作面切顶卸压沿空留巷后,采空区密闭不好,大量采空区瓦斯进入回风流,导致回风流中瓦斯浓度较高,瓦斯含量超标,影响正常的安全生产。为了降低切顶卸压沿空留巷工作面回风流风排瓦斯量,主要技术手段是巷旁充填密闭墙和高位钻孔主动抽放。以鹿台山煤业有限公司2206工作面为工程案例,在切顶卸压沿空留巷的基础上通过构造巷旁充填墙实现密闭采空区,同时通过加强高位钻孔主动抽采和采空区埋管进行采空区抽放瓦斯。可有效密闭采空区、明显改善采空区漏风,提高高位钻孔和采空区埋管瓦斯抽放量。采用巷旁充填密闭后工作面回风巷瓦斯含量明显降低,满足矿井的安全生产。     

寺河煤矿综掘工作面煤壁瓦斯涌出参数测试与分析

通过对寺河煤矿2301s工作面北翼胶带巷综掘工作面瓦斯涌出参数的测试及涌出特征的分析,得出2301s工作面北翼胶带巷煤壁落煤瓦斯解吸强度与暴露时间的关系近似为双曲线关系,建立了掘进工作面单位时间内煤壁瓦斯涌出量数学模型,为2301s工作面及寺河煤矿瓦斯涌出规律的研究提供了依据。     

基于瓦斯地质的长距离综掘面瓦斯涌出预测

针对快速综掘工作面瓦斯易超限问题,通过分析党家河煤矿瓦斯地质规律及对106辅运巷瓦斯涌出量数据统计,得出长距离综掘工作面瓦斯涌出规律。通过理论公式计算煤壁瓦斯和落煤瓦斯涌出量与综掘面实际统计瓦斯涌出量对比,得出适合综掘面实际情况的瓦斯涌出量预测经验公式。     

突出煤层综放工作面高位抽采巷抽采瓦斯应用研究

为了解决九里山矿突出煤层综放工作面上隅角瓦斯问题,提出了突出煤层高位抽采巷瓦斯抽采解决方案,通过理论分析采空区"三带"和"O"型圈,结合15081工作面顶板岩层情况,确定了高位抽采巷层位,研究了高位抽采巷防火花新型支护方法和自动防漏气密闭墙,并统计分析了工作面瓦斯涌出量变化,考察了高位抽采巷瓦斯抽采效果。结果表明:15081工作面高位抽采巷最佳层位为距煤层25 m,高位抽采巷抽采稳定后平均瓦斯抽采纯量达2.6 m~3/min,工作面瓦斯涌出量降低了29.3%。     

Y型通风工作面瓦斯浓度分布规律及综合治理技术研究

本文以新元矿3107工作面为工程背景,采用数值计算软件对Y型通风情况下瓦斯运移规律进行研究,可知在沿空留巷密闭墙及其上部空间内有瓦斯积聚现象产生,基于此提出了采前钻孔进行瓦斯抽采、高位钻孔瓦斯抽采及采空区埋管抽放瓦斯的综合治理措施,现场应用效果表明,工作面回采过程中上隅角、采空区、回风流中瓦斯含量均实现明显降低,实现了工作面安全高效回采及矿井安全。     

采动落煤瓦斯涌出量预测模型的建立及应用

为了准确预测回采工作面采动落煤瓦斯涌出量,进行合理通风设计和制定瓦斯防治措施。通过现场实测和瓦斯涌出统计资料,考察不同落煤时间的瓦斯解吸量并建立数学模型,研究落煤瓦斯解吸强度与暴露时间的关系,得出了预测采动落煤瓦斯涌出量的经验公式,经验证,模型可信、预测精度高。     

综放条件下上覆岩层及采空区内瓦斯涌出特征浅析

针对综放开采条件下工作面前方及采空区上方采动裂隙场中的瓦斯运移规律随着回采推进过程发生改变的情况,在对煤壁瓦斯混合气体涌出、落煤瓦斯涌出、采空区遗煤瓦斯涌出和临近煤层及围岩瓦斯涌出进行分析的基础上,从理论角度进一步对采动条件下上覆岩层以及采空区内的瓦斯流动与汇集特征进行了分析。     

不同层位参数下高抽巷瓦斯抽采效果研究

随着工作面推进速度的加快及工作面生产能力的逐渐提高,导致工作面瓦斯涌出量增大,瓦斯是煤矿生产的主要危险源。从理论分析、数值模拟和现场实际相结合的方法,对工作面瓦斯涌出、竖直三带划分特征进行分析,然后数值模拟分析了不同层位参数下高抽巷瓦斯抽采效果。研究得出:该煤矿瓦斯主要包括煤壁瓦斯涌出、采空区瓦斯涌出和采落煤瓦斯涌出;经过多次周期来压后,在采空区形成了采动裂隙“O”形圈;由硬覆岩岩性的经验公式计算煤矿裂隙带最大高度为75~85 m、垮落带距煤层顶板最大高度为30~40 m;选择H=40 m,L=25 m时,能够达到最优抽采效果。对高抽巷合理层位的选择以及优化,是确保高抽巷高效、安全抽采的有效途径。     

中兴矿沿空留巷无煤柱开采条件下底鼓规律研究

针对中兴矿多条沿空留巷开展了变形监测工作,结合一次回采、二次回采过程中巷道与工作面距离的空间关系,通过分析两次回采过程中巷道底鼓变形量的变化,研究了中兴矿沿空留巷无煤柱开采条件下的底鼓规律。研究表明:沿空留巷的底鼓变形主要由以下阶段产生:开挖及开挖稳定阶段、一次采动超前阶段、一次采动后阶段、二次采动超前阶段,其中一次采动后阶段与二次采动超前阶段是巷道底鼓产生的主要时期,产生的底鼓量占巷道使用过程中底鼓量的90%以上;沿空留巷在二次采动期间产生的底鼓变形远大于一次采动时期。建议在设计沿空留巷支护结构时,不仅要考虑一次采动的影响,更应充分考虑二次采动对沿空留巷围岩的影响。     

工作面上覆岩层移动对瓦斯涌出的影响

上覆岩层移动和采动裂隙的动态发展是引起煤体中瓦斯赋存状态变化和瓦斯运移的主要原因,针对保德煤矿81304综放工作面矿压显现规律对工作面瓦斯卸压运移的影响,采用现场实测方法,进行工作面上覆岩层移动规律对工作面风量、瓦斯动态运移规律的影响分析,得出工作面风排瓦斯量、风量与顶板初次来压、周期性来压步距的关系,以及回采过程中工作面瓦斯涌出量的变化规律,为工作面瓦斯治理提供重要参考。