义城煤矿采空区瓦斯浓度分布规律研究

通过对义城煤矿 32 1 1回采工作面采空区瓦斯浓度分布的测定 ,初步查明了房柱式回采工作面采空区瓦斯浓度的分布规律 ,为今后采空区瓦斯抽放治理 ,防止采空区瓦斯事故的发生提供了科学的依据。     

水平分段综放开采工作面瓦斯涌出及分布特征

为了深化急倾斜特厚煤层水平分段综放工作面瓦斯灾害理论和技术,分析总结了工作面瓦斯涌出来源,实测了工作面瓦斯浓度分布,利用分源法与估算法对采空区瓦斯涌出量进行了计算,得到了瓦斯浓度沿工作面长度和垂直断面方向的分布规律。研究表明:工作面瓦斯浓度沿风流方向逐渐增大,沿工作面走向断面分布不均,受采空区瓦斯涌出、瓦斯抽采及通风影响,采空区侧的瓦斯浓度高于煤壁侧,考虑瓦斯抽采影响,采空区瓦斯涌出量占工作面瓦斯涌出量的85.08%。因此,建议工作面在开采过程中,采用采空区、邻近层抽采及下部煤体卸压拦截抽采的综合措施防治瓦斯灾害。     

风帘对采空区漏风及工作面瓦斯分布的影响

为得到风帘设置对采空区漏风及工作面瓦斯分布的影响,采用数值模拟方法对有、无风帘条件下的采空区漏风和工作面瓦斯分布进行了研究。结果表明:有、无风帘条件下的采空区漏风及工作面瓦斯分布规律基本一致,采空区漏风在工作面倾向方向的前端由工作面漏入采空区,在后端则由采空区漏回到工作面;在工作面倾向方向上瓦斯浓度呈现逐渐增大的趋势。风帘的设置可减少工作面向采空区漏风量,同时减少了采空区漏回到工作面的风量,以至于可达到降低工作面瓦斯浓度的目的。     

义城煤矿采空区瓦期浓度分布规律研究

通过对义城煤矿3211回采工作面采空区瓦斯浓度分布的测定，初步查明了房柱式回采工作面采空区瓦斯浓度的分布规律，为今后采空区瓦斯抽 放治理，防止采空区瓦斯事故的发生提供了科学的依据。     

J型通风工作面采空区漏风与瓦斯浓度分布规律研究

为获得工作面不同供风量时工作面漏风及采空区瓦斯分布规律,为工作面瓦斯治理提供理论支持,利用Fluent数值模拟方法对王庄矿8103工作面在供风量分别为2198m~3/min、2350m~3/min、2500m~3/min、2650m~3/min下采空区漏风及瓦斯浓度分布特征进行模拟与分析,得到了沿工作面全程的漏风分布及采空区瓦斯分布。分析结果表明:随着工作面供风量增加,工作面向采空区的漏风量逐渐增加;采空区内瓦斯浓度逐渐降低;上隅角瓦斯浓度不断降低,并且当工作面风量提高到2350m~3/min时,上隅角瓦斯浓度降低到1%以下。     

综采面U+L型通风方式Fluent采空区瓦斯分布规律研究

以常庄煤业3304工作面为试验工作面,采用Fluent软件对工作面采空区瓦斯分布规律进行了研究,研究结果表明:常庄煤业公司3304工作面U+L型通风方式下,当工作面未进行瓦斯抽采时沿着垂直方向上工作面瓦斯压力呈现逐渐降低的趋势;瓦斯浓度在走向方向上和倾向方向上总体呈增大的趋势;竖直方向上采空区的瓦斯浓度呈现分层分布特征,采空区瓦斯浓度呈现工作面巷道上部瓦斯浓度高而下部瓦斯浓度低的分布状态;上隅角瓦斯浓度为0.31%,工作面尾巷瓦斯浓度为1.9%,均小于煤矿安全规程规定的下限值。     

综采支架对采空区漏风及瓦斯分布规律的影响

为确定采空区瓦斯浓度与工作面有无支架之间的关系,文中采用数值模拟研究手段,建立工作面有无支架两种模型,分析了采空区内瓦斯浓度分布及工作面上下隅角瓦斯浓度,研究结果表明,当工作面存在支架时,对采空区内的漏风量有较大影响,在采空区回风侧,有支架时瓦斯浓度数值模拟结果明显高于无支架时的瓦斯浓度,工作面向采空区漏风主要影响范围为底部,在采空区回风侧。     

离柳矿区综采工作面瓦斯涌出规律研究

针对山西离柳矿区煤层瓦斯赋存特点及综采工作面开采条件,实测得出了工作面瓦斯浓度分布特征、工作面煤壁和采落煤块瓦斯涌出规律;通过数值模拟分析了采空区流场和瓦斯浓度分布特征,测定了采空区瓦斯涌出的有效深度;综合分析了工作面地质、开采条件对瓦斯涌出的影响.     

回采工作面采空区瓦斯运移规律研究

针对工作面采空区瓦斯的涌出易造成工作面回风隅角瓦斯超限,通过采取在工作面瓦斯抽放期间对其进行跟踪测试、采空区瓦斯涌出几何模型计算结果、运用fluent软件模拟的采空区瓦斯浓度分布等手段研究采空区瓦斯运移规律,得出:采空区瓦斯在工作面切眼0~20m范围内浓度变化较小,在20~60m范围内瓦斯浓度变化幅度较大,在60~100m范围内瓦斯浓度变化较小等结果,对治理上隅角瓦斯超限情况,保障回采工作面生产的正常进行具有重要的现实意义。     

“U+I”型通风形式下综放工作面采空区遗煤及支架上方煤壁瓦斯放散与运移规律研究

为了揭示“U+I”型通风形式下综放工作面采空区遗煤及支架上方煤壁瓦斯放散与运移规律,以王坡煤矿3205综放工作面为现场背景,建立了采空区遗煤瓦斯放散与运移稳态计算模型、采空区支架上方煤壁瓦斯放散与运移非稳态计算模型。定量分析了工作面推进速度、采空区遗煤厚度和工作面配风量3个因素对由采空区遗煤瓦斯放散形成的瓦斯浓度场分布的影响,定量分析了移架放顶煤方向对由采空区支架上方煤壁瓦斯放散形成的采场巷道及采空区瓦斯浓度场分布的影响,研究结果对现场工作面瓦斯超限预测具有重要的指导意义。     

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。     

综放工作面高位定向钻孔布置优化分析

为了研究综放工作面高位定向钻孔合理布置参数,以王家岭矿12318工作面采空区为研究对象,利用数值模拟软件建立了覆岩数值模型,分析了采空区覆岩应力和裂隙分布特征,定量化指出了采空区覆岩裂隙带分布范围,对高位定向钻孔的合理布置参数进行了优化设计,并考察了优化后高位定向钻孔的抽采效果,验证了分析结果的可靠性。结果表明：高位定向钻孔经优化后平均抽采瓦斯浓度提高1.0倍,平均抽采瓦斯纯量提高1.1倍,工作面上隅角及回风流瓦斯浓度明显降低,有效提高了采空区瓦斯抽采量。     

综采工作面采空区瓦斯运移规律分析

为了解决综采工作面采空区瓦斯隐患和上隅角瓦斯积聚等问题,研究了综采工作面采空区瓦斯运移规律,采用现场实测方法,根据采空区监测点分布,分析了不同推进距离时采空区瓦斯浓度和氧气分布.研究得出,沿走向方向上采空区瓦斯运移区域划分3个区域:CH4稀释区、CH4快速集聚区和CH4缓慢集聚区,瓦斯主要集聚在采空区中部靠回风侧位置;...     

采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置研制与应用

为掌握采空区高瓦斯体积分数区域空间分布范围,自主研发了一种采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置,其主要由采气头、采气管、瓦斯流量监测装置、集气装置和瓦斯体积分数检测仪组成,可实现对采空区不同空间区域内瓦斯体积分数的三维实测,并成功将该装置运用于现场,对Y型通风靠近留巷侧采空区瓦斯空间分布进行了三维实测。现场实测结果表明:分段留巷Y型通风条件下,近留巷侧采空区在一定空间范围内出现瓦斯集聚现象,其空间范围为沿工作面倾斜方向距沿空留巷30~45 m,沿留巷延伸方向距工作面35~55 m,垂直煤层底板方向距煤层底板15~30 m,瓦斯体积分数最高处可达0.9%;不同工况条件下,近留巷侧采空区高瓦斯区域空间范围基本相同;近留巷侧采空区形成的高瓦斯集聚区域具有严重的瓦斯爆炸威胁,需采取有效措施加强对近留巷侧采空区高瓦斯集聚区域进行监测和治理。     

基于三维数值计算的U形和Y形通风瓦斯运移规律研究

U形通风和Y形通风是目前工作常用的2种通风方式,采用这2种通风方式后,采空区的瓦斯运移规律存在很大差别.由于现场无法直接测定采空区内的瓦斯浓度及其流场分布规律,而理论研究方面的数字模拟计算采用的二维模型忽略了与开采平面垂直方向上的瓦斯浓度分别,论文通过建立三维采空区物理模型,应用fluent软件模拟这两种通风方式采空区瓦斯运移规律,得出通风采场瓦斯运移及浓度分布的三维模拟结果.将Y型通风采场瓦斯运移及浓度分布计算结果与U形通风采场的计算结果进行比较分析,得出:Y形通风能更好地治理上隅角瓦斯.     

高强度开采低瓦斯煤层时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素

瓦斯涌出受诸多因素的影响,为了研究低瓦斯煤层综放工作面高强度开采时瓦斯涌出的时空分布特征及关键影响因素,采用现场实测的方法,分别研究了高强度开采条件下低瓦斯综放工作面生产班和检修班的瓦斯浓度分布特征,以及煤炭产量、配风量、矿山压力、工作面推进速度和煤层瓦斯含量对瓦斯涌出的影响。结果表明：检修班工作面的瓦斯浓度受采空区漏风流的高浓度瓦斯影响较大,而生产班工作面的瓦斯浓度主要受采落煤释放瓦斯的影响;工作面煤壁瓦斯涌出量约为75.17%,采空区瓦斯涌出量约为24.83%;通过对不同影响因素的研究,得出工作面的煤炭产量和工作面推进速度是影响高强度开采低瓦斯煤层综放工作面时瓦斯涌出的关键因素。     

顶板高位定向钻孔抽采瓦斯效果分析

针对回采工作面回风隅角瓦斯浓度高影响安全生产问题,设计采用顶板高位定向钻孔对采空区瓦斯进行抽采,通过分析23051工作面顶板三带分布及采空区瓦斯分布流场情况,合理设计顶板高位定向钻孔层位、孔径及深度,采用顶板高位定向钻孔进行采空区瓦斯抽采后,回风隅角最高瓦斯浓度由0.7％下降至0.4％,顶板高位定向钻孔抽采瓦斯量占工作...     

“U+L”型通风条件下采场瓦斯分布规律研究

为了研究“U+L”型通风条件下采场瓦斯分布规律,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,理论分析了工作面瓦斯赋存规律和多孔介质瓦斯运移模型基本方程,然后,采用Fluent数值模拟软件,模拟了“U+L”型通风方式下采空区瓦斯浓度分布、工作面瓦斯分布规律以及采空区风流场分布规律。研究得出,该通风方式下,能够稀释和疏散采空区瓦斯,同时也增大了回风巷排瓦斯的负担,应增加其他相关瓦斯抽采措施,确保矿井的安全开采。     

下峪口矿工作面瓦斯分布规律研究

针对在保护层开采过程中,保护层与被保护层中的瓦斯同时涌到开采工作面导致瓦斯超限的问题,以韩城矿务局下峪口矿为例,通过实测得到风量、瓦斯沿工作面方向的分布规律,结果表明,工作面靠近采空区侧瓦斯浓度最高,工作面中部位置瓦斯浓度最低,距离回风巷道越近瓦斯浓度越高;受尾巷影响,在工作面靠近回风巷道一侧,采空区瓦斯浓度呈现了平缓趋势.     

铁箕山煤矿2号煤层自然发火标志气体及临界值确定

为更好地确定以CO为标志气体的煤层自然发火标志气体临界值,以便于防治矿井火灾,将铁箕山煤矿2号煤层4427工作面作为试验工作面,通过现场埋管监测,分析了采空区和工作面的标志气体分布规律。结果表明:随着推进距离增加,采空区内测定的CO浓度先上升,后开始下降一段,之后加速上升,总体变化趋势与自燃“三带”变化相似;在工作面上回风隅角CO浓度值最高,且回风流CO浓度波动较剧烈。以此为基础,通过进一步研究与计算,最终确定铁箕山煤矿2号煤层4427工作面各标志气体浓度临界值:采空区CO浓度临界值为140×10^-6,回风隅角CO浓度临界值为12×10^-6。