基于网络解算的采空区漏风分布计算模式

采空区瓦斯涌出经常造成工作面上隅角的瓦斯浓度超限,其中一个重要因素是与所处的工作面通风环境有关,而工作面通风又跟矿井通风系统密切关联。为了了解采空区瓦斯分布特点及其与漏风的关系,在矿井通风网络解算条件下,对"U"型工作面采空区漏风分布进行数值分析研究,以网格化方式建立采空区漏风通道模型,再依据矿井通风网络基本原理设计了模拟计算流程,通过编程将其嵌入到矿井通风网络解算模型中。通过对某矿通风系统及采空区漏风分布的模拟计算,模拟结果与实际相符,表明所研究模型对于工作面漏风及瓦斯治理具有重要指导意义。     

基于通风阻力测定的通风风阻变化规律研究

为了研究矿井通风风阻变化规律,给出了通风风阻测定的原理及方法,结合某矿的通风阻力测定,得到了在两工作面同时回采时的工作面通风风阻阻值变化范围,利用风网解算软件模拟了工作面回采至封闭时的矿井总风阻的变化并拟合出了二次方程,最后得出结论:不考虑掘进巷道对通风系统的影响,两个工作面同时回采时,以较短时间采完的工作面为准,在该面封闭前矿井总风阻随回采进度呈二次曲线下降趋势,封闭后矿井总风阻突然上升,随着采掘交替呈现周期性的下降。     

孤岛工作面矿压显现预测及应用

山东某煤矿12209工作面为孤岛工作面,两侧均为采空区。为尽量提高煤炭采出量,延长矿井服务年限,计划对12209孤岛工作面进行开采。采用FLAC3D进行数值模拟,通过对孤岛工作面开采过程中的矿压分析,对孤岛工作面工作面来压时间和步距及侧向支承压力进行预测,指导孤岛工作面进行安全可靠回采。     

边界煤柱回采工作面采空区有害气体综合防治

边界煤柱回采工作面采空区内有害气体具有来源难以确定和不断随生产活动涌出的特点,通过对有害气体参数及时进行安全监测,并结合矿井通风系统、工作面回采速度、采空区遗煤自燃等情况进行有害气体来源综合分析,并引入通风网路增压调节技术理论,选择通风增压、增阻堵漏和灌浆隔离等有害气体综合防治技术方案,有效地控制了采空区有害气体的大量涌出,确保回采工作面安全生产。     

孤岛工作面自然发火综合防治

孤岛工作面采空区自然发火的根本源是煤的自燃倾向性,关键外因是采空区的漏风。开采易自然发火煤层的孤岛工作面,防灭火工作重在保持和控制通风系统的稳定、减少和杜绝漏风点。孤岛工作面自然发火隐患,存在于综采工作面顺槽掘进期间和回采期间的采空区。有效地控制消除此期间的采空区自然发火隐患,是孤岛面防灭火综合控制技术的关键。     

高瓦斯孤岛工作面采空区流场分布规律数值模拟及应用

为了研究高瓦斯煤层孤岛工作面采空区的流场分布规律,以天池矿15102孤岛工作面为对象,采用FLUENT数值模拟软件,对15102工作面采空区的风流场、氧浓度场、自燃三带以及瓦斯浓度场分布进行了模拟,并根据模拟结果进行了现场应用。结果表明:与孤岛工作面进风侧相邻的采空区局部存在自燃危险性,通过采用FR-1阻化泡沫灌注采空区,可有效预防15102孤岛工作面采空区浮煤自然发火,保证工作面的安全回采。     

综放工作面沿空留巷时的漏风规律与通风系统优化

山西铺龙湾矿井5108综放工作面通风方式为U型通风,推进560 m时遇到落差为4.2 m的逆断层,采煤机割煤速度变慢,工作面采空区落煤自燃发火的几率增加,为保证综放工作面回采期间安全性,对U型通风系统的漏风量进行了测定,并提出采用Y型通风代替U型通风系统,经数值模拟与现场测定,得出Y型通风条件下工作面漏风量相对较小,通风阻力分配合理。     

浅埋深近距离煤层长距离工作面防灭火技术

以神东矿区上湾煤矿12煤三盘区回采工作面为例,考虑工作面回采煤层埋藏浅、煤层间距近的赋存特性,以及矿井工作面通风系统、工作面采掘部署情况,利用实验结果和现场实测数据,结合理论研究,研究确定工作面采空区及上覆采空区自然发火重点防治区域。在分析矿井现有的防灭火措施基础上,通过优化采空区注浆方式、完善上下采空区注氮、加强上下采空区气体及温度监测等措施,进一步健全矿井综合防灭火技术体系。     

孤岛工作面动压回采巷道水力切顶护巷技术

为了解决孤岛工作面回采巷道受到相邻工作面采空区未完全垮落老顶高支承压力的影响,采用水力切顶的方法,将采空区老顶的压力传递路线切断,使孤岛工作面回采巷道所受应力大大降低,回采巷道的支护维护更加容易。通过FLAC数值模拟软件结合五阳煤矿7603孤岛工作面实际地质、生产条件,模拟分析7605工作面开采对7603孤岛工作面运输巷煤柱形成侧向支承压力状况,通过水力切顶之后,应力监测表明煤柱应力平均降低30%,改善了7603孤岛工作面回采巷道的支护应力环境。     

矿井通风系统网络解算与通风状态模拟

为预测某矿拟新建风井进行通风系统改造的效果,按照煤矿安全规程要求,在改造前对矿井的通风阻力进行了测定,计算出井下各巷道的摩擦阻力系数,在此基础上建立了矿井通风系统解算模型,并采用风丸矿井通风解算软件对新风井投用前后的矿井通风状态进行解算模拟。结果表明,新风井投用后该矿矿井通风系统得到有效改善,能够降低矿井通风阻力,增加有效风量,实现分区通风,为矿井顺利进行通风系统改造和风量调整提供了科学依据。     

孤岛工作面拓宽回采应力演化规律

以山东省鲍店煤矿八采区3上煤层地质条件为背景,运用FLAC~(3D)数值模拟软件,模拟了该矿83上03综放孤岛工作面初期回采及后期拓宽回采期间的支承应力演化情况。研究表明:孤岛工作面采前,由于相邻两侧采空区侧向支承应力影响引发"孤岛效应";孤岛工作面拓宽回采期间,应力峰值最大达到为19.07 MPa,应力集中系数为2.54;由于孤岛工作面与相邻煤矿之间的煤柱承受着上覆岩层的重量,相邻煤矿采空区的侧向支承压力对于工作面回采影响不大,为孤岛工作面避免盲目开采提供了理论依据。     

均压通风与复采工作面采后CO气体防治的研究和应用

针对兼并重组矿井北祖煤矿11203工作面回采初期上覆采空区CO气体侵入本层工作面,严重威胁矿井安全生产的情况,矿井采取均压通风方法,通过提升工作面风流压力,有效地抑制了采空区CO气体向回采工作面溢出,工作面CO浓度显著减小,该成功案例对同类矿井治理CO等有害气体具有重要的指导和借鉴意义。     

基于Ventsim的矿井通风网络仿真模拟与方案优化

利用Ventsim软件建立了某矿井通风网络三维仿真模型,通过对压入式和抽出式通风的模拟解算以及数据分析,从通风的角度论证矿井联合开拓系统的合理性,并结合井下工作面实际通风情况,提出了相应的优化措施。结果表明,采用不同的通风方式,矿井通风网络相关参数未出现较大波动,联合开拓设计方案是合理的,工作面采取的通风优化措施符合实际情况,具有可行性。现有通风设备也完全满足联合开拓后矿井通风的需求,模拟数据可以作为矿井通风网络调整的依据。     

基于三维动态通风网络解算的通风系统优化研究

针对平煤股份六矿通风流程长、生产水平多、各水平过渡期通风困难、巷道断面收缩引起通风阻力增加等主要问题,六矿制定了通风经济、高效为目标的通风系统调整工程。依托三维动态通风网络解算软件对通风系统调整方案进行模拟,成功建立了矿井三维通风网络模型,实现了矿井动态通风网络解算,提高了六矿的通风管理水平。     

基于风丸软件的矿井通风网络模拟解算

简要介绍了Avwine(风丸)软件的概况,以徐州孔庄煤矿为例,利用风丸软件对该矿井通风系统进行模拟解算。详细介绍了解算方法,并对模拟解算的结果及存在的误差进行了分析,模拟解算的结果与井下实测值相差在5%以内,分析结果表明风丸软件能准确快速地模拟出矿井通风系统,模拟数据可作为矿井今后通风网络调整的依据。     

青龙寺煤矿首采工作面低氧防治实践

为了解决青龙寺煤矿首采工作面5-20101在回采过程中出现的低氧问题,结合工作面开采及周边基本情况,找出大气压力变化影响、采空区遗煤低温氧化、采空区水气置换及尾巷正压风机通风是工作面产生低氧的重要原因,并采取了建立自然发火监测监控系统、降低矿井通风负压、加强井上下封堵漏风、采空区浮煤惰化、提高工作面推进度、采空区注氮等技术措施,使工作面在开采过程中的低氧问题得到有效解决,保证矿井安全生产。     

综放工作面采空区瓦斯高效立体化抽采设计及应用

针对高瓦斯矿井U型通风方式回采工作面上隅角瓦斯易超限问题,采用数值模拟与现场试验相结合的研究方法,对采空区立体化瓦斯抽采措施的工作面上隅角瓦斯治理效果进行研究。以晋煤集团成庄煤矿4312综放工作面为研究对象,通过数值模拟优选出高效瓦斯抽采措施,建立了"高位钻孔+采空区联络巷埋管"采空区立体化瓦斯抽采体系,通过数值模拟手段预测得到采取该抽采措施体系后工作面上隅角瓦斯浓度最大值降低至0. 42%,该抽采措施体系的现场应用中工作面上隅角实测瓦斯浓度处于0. 30%～0. 45%之间,现场应用效果验证了数值模拟结果的正确性。研究结果表明,采空区瓦斯立体化高效抽采措施能够治理高瓦斯矿井回采工作面U型通风方式下上隅角瓦斯超限难题。     

偏“W”型通风工作面采空区自燃三带分布规律研究

近年来,偏"W"型通风在高瓦斯和突出矿井回采工作面的布置中得到广泛应用,然而由于通风方式的改变,采空区自燃三带的特征也与普通"U"型通风工作面有了很大差别,因此研究偏"W"型通风工作面采空区自燃三带分布规律具有很大意义。本文以段王煤矿150405回采工作面为研究背景,通过数值模拟与现场实测相结合的方法,得到了该工作面的自燃三带的分布规律,为工作面预防采空区自然发火具有重要意义。     

通风系统模拟分析与预测研究

依据矿井通风系统现状,模拟所需基础数据,建立矿井通风网络解算所需基础数据库,并用计算机进行解算;提出模拟预测方案,并对优化方案进行通风系统模拟预测.     

孤岛综采工作面瓦斯综合治理技术

为了解决古书院矿孤岛综采工作面瓦斯浓度超限问题,对该矿瓦斯来源进行分析。通过扩帮起底、移除巷道堆积物、修缮通风设施、调斜工作面、悬挂风障等方法对通风系统进行优化,加强风排瓦斯。同时,采用钻孔分别对本煤层瓦斯和上隅角瓦斯进行抽放。利用采空区密闭插管的方法对邻近采空区内瓦斯进行抽放。通过风排与抽放相结合的瓦斯治理措施,确保了孤岛工作面瓦斯不超限,保证矿井安全生产。