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。     

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...     

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。     

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。     

高瓦斯矿井综放柔模沿空留巷技术

针对传统综放工作面"双U"型巷道布置存在的问题,提出综放柔模沿空留巷无煤柱开采方案。由于综放沿空留巷围岩活动剧烈,采空区瓦斯涌出不均衡,开发了三维纺织结构混凝土巷旁支护技术,研发了成套混凝土制备装备,研制了三架一组挡矸支架,实现了高瓦斯矿井安全高效生产。     

一进两回Y型通风采空区气体分布数值模拟

为了掌握Y型通风采空区气体分布规律,根据现场实际建立了一进两回Y型通风采空区物理模型,运用Fluent软件对一进两回Y型通风采空区漏风流场、漏风量和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。结果表明:随至下隅角距离的增大,工作面向采空区的漏风量减小,在上隅角附近漏风量急剧增大;沿采空区长度方向,越靠近采空区深部瓦斯浓度越大;沿工作面方向靠近运输巷侧瓦斯浓度低,靠近沿空留巷侧瓦斯浓度高。     

厚煤层综放沿空留巷巷旁充填体应力分布及变形特征研究

基于现场3307厚煤层综放工作面沿空留巷的工程实际,运用理论分析和FLAC3D数值模拟的方法,对3307综放工作面回采期间沿空巷道巷旁充填体的应力分布和变形特征进行了研究,结果表明:1)经叠加连续层板模型计算得到巷旁充填体的支护阻力P=11.23MPa;2)随综放工作面推进,巷旁充填体受到的垂直应力、水平应力和剪切应力均呈现先增大后稳定的规律,且在巷道侧到采空区侧的分布范围内,垂直应力、水平应力和剪切应力均呈现出非对称的分布特点;3)随综放工作面推进,巷旁充填体垂直变形和水平变形也均呈现出先增大后稳定的规律,巷旁充填体垂直变形呈现出沿空巷道侧垂直变形小、采空区侧垂直变形大的非均匀下沉特点,而两侧的水平变形则均呈现出上部变形严重、下部变形缓和的非均匀变形特点;4)巷旁充填体的应力分布、变形特征与厚煤层综放工作面顶板的初次破断和周期破断存在一定关系。本研究可为类似条件矿井的沿空留巷工程应用提供一定的借鉴意义。     

综放沿空留巷技术在潞安矿区的发展前景分析

在潞安矿区 ,首次开发成功了综放沿空大断面留巷技术和综放沿空小断面留巷技术 ,并在治理高产高效综放工作面瓦斯超限方面取得了良好的效果。通过分析综放沿空留巷技术的技术和经济效益 ,展示了该项技术在潞安矿区的良好发展前景以及在全国推广应用的可行性     

综放沿空留巷技术在潞安矿区的发展前景分析

在潞安矿区，首次开发成功了综放沿空大断面留巷技术和综放沿空小断面留巷技术，并在治理高产高效综放工作面瓦斯超限方面取得了良好的效果。通过分析综放沿空留巷技术的技术和经济效益，展示了该项技术在潞安矿区的良好发展前景以及在全国推广应用的可行性。     

分段沿空留巷偏Y型通风在3601工作面的应用

针对霍尔辛赫煤矿3601回采工作面通风瓦斯治理难题,采用理论分析、工业试验等研究手段对分段沿空留巷偏Y型通风条件下的巷道布置、留巷支护技术、采空区瓦斯运移规律、采空区瓦斯抽采治理进行了分析,实践表明分段沿空留巷Y型通风技术在3601工作面的试验取得了成功,对高瓦斯矿井回采工作面瓦斯治理具有一定的参考借鉴价值。     

Y型通风方式下采场瓦斯运移规律的数值模拟研究及瓦斯治理分析

针对综放工作面开采Y型通风系统,建立了Y型通风采空区流场模拟的计算流体力学模型。通过数值模拟,系统研究了Y型通风采空区流场和瓦斯运移规律,对比分析了Y型通风和U型通风条件下的采空区流场及瓦斯运移特征,并与现场的实测数据进行了比较。研究表明,采用Y型通风方式可有效地减少采空区向上隅角的集中漏风,从而可有效解决U型通风中上隅角瓦斯浓度超限、回风巷和采空区瓦斯浓度较高的问题,为综放工作面安全生产提供保障。     

沿空双巷窄煤柱应力与位移演化规律研究

为解决综放开采沿空双巷和窄煤柱难维护问题,根据某矿3406综放工作面工程地质和开采技术条件,运用FLAC3D对采动影响下沿空双巷窄煤柱应力与位移的演化规律进行了数值模拟研究.结果表明,巷间煤柱应力随采动升高,采面推过时突然降低,应力峰值向瓦斯巷侧转移;沿空煤柱中心区应力因采动单调升高,应力峰值位于瓦斯巷侧;采面推过前两煤柱位移均较小,沿空煤柱水平位移中性线因采动而向瓦斯巷侧移动.根据研究成果和该矿工程地质条件,成功地进行了工程实践,解决了该矿综放沿空双巷难维护的问题,对综放开采技术的发展有深远意义.     

综放工作面配风量对采空区遗煤瓦斯涌出的影响研究

为了得到综放工作面配风量与通风方式这两个通风关键因素对采空区遗煤瓦斯涌出的影响规律,以郑煤集团新郑煤电有限责任公司11208综放工作面为研究对象,建立了综放工作面采空区遗煤瓦斯运移CFD稳态计算模型,在验证了计算模型计算结果正确性的基础上,利用该模型对U型、U+I型、偏Y型、并列双U型四种通风方式下工作面配风量对上隅角瓦斯浓度、回风巷瓦斯浓度、风排瓦斯巷瓦斯浓度、总风排瓦斯量的差异性进行了定量化分析,研究结果表明,U+I型、偏Y型与并列双U型通风方式有利于控制上隅角瓦斯浓度,但采空区风排瓦斯巷存在瓦斯超限隐患,研究结果对综放工作面通过配风量控制采空区遗煤瓦斯涌出措施具有重大的参考价值。     

综放工作面立体瓦斯抽采系统下采空区漏风规律研究

石港煤矿15101综放工作面为研究背景,采用Fluent数值模拟和现场实测相结合的研究方法,对以15101工作面采空区瓦斯流动及运移规律进行研究探讨,研究结果表明:高抽巷抽放量中来自本煤层采空区流入高抽巷的漏风量与高抽巷抽采浓度成反比;高抽巷的负压导致采空区气体向深部流动,内错尾巷和回风巷的双重作用引发工作面在采空区回风侧的漏风较大。     

双U型通风系统综放开采采空区瓦斯分布规律

利用矿用移动式束管采样、色谱分析系统对成庄矿5303双U型通风系统综放工作面采空区进行定期采样分析、随工作面推进分阶段释放示踪气体测定采空区气体流场、应用CFD模拟技术对采空区瓦斯分布进行数值模拟。模拟结果表明：双U型通风综放工作面在正常生产情况下,高浓度瓦斯在采空区深部沿回风侧逐渐汇集,形成瓦斯富集带,瓦斯浓度最高可达70%;现场实测表明采用CFD模型模拟得到的双U型通风系统综放工作面采空区瓦斯分布规律与现场实测结果相吻合,模拟结果为制定采空区瓦斯抽放措施提供了科学依据。     

内错尾巷在高瓦斯低透气性综放工作面应用与研究

根据高瓦斯、低透气性煤层瓦斯赋存的特点,结合综放工作面瓦斯涌出的规律,以华电石泉煤业103综放工作面("U+I")为实例,利用fluent软件对工作面瓦斯涌出的进行模拟并结合现场测定,对内错尾巷在综放工作面瓦斯治理效果进行分析。研究表明:内错尾巷作为瓦斯抽采的重要补充,对综放工作面现采空区的瓦斯治理起到了良好的作用,当尾巷的回风量为工作面总进风量的1/3,尾巷回风流浓度保证在1%~2%时,才能保障上隅角及工作面回风流瓦斯不超限。尾巷内瓦斯浓度与上隅角及工作面回风流的瓦斯浓度变化线性相关,稳定的尾巷排放瓦斯是综放工作面回采过程中解决瓦斯问题的重要保障。     

综放沿空留巷采空区侧向围岩移动数值模拟研究

以新登31061综放沿空留巷为工程背景,采用连续—非连续单元法(CDEM)对留巷采空侧覆岩应力及移动规律进行了数值模拟研究。模拟结果表明,采空侧覆岩垮落引起的应力集中影响范围不仅作用于煤层,而且在煤层及顶底板也会形成一个向采空区侧倾斜的应力集中拱形范围。巷旁支护体砌筑位置应该在工作面后方的一段距离,有利于避免动压对支护效果造成影响。     

综放沿空掘巷护巷窄煤柱留设宽度优化设计研究

护巷窄煤柱的合理留设是综放沿空掘巷技术成功实施的关键问题。基于采空侧煤体倾向支承压力分布特征以及护巷煤柱体的极限平衡理论,确定了护巷窄煤柱合理留设宽度的上、下限值解析表达式,结合山东某矿3309综放工作面的采矿地质条件,认为护巷窄煤柱合理留设宽度范围为4.1~7.2 m。为了进一步优化设计护巷窄煤柱的留设宽度,采用数值模拟方法对合理取值范围内的护巷窄煤柱留设宽度进行对比分析,认为3309综放工作面护巷窄煤柱的最优留设宽度为5m。将上述研究成果成功运用于工程实践,现场实测数据表明,结合理论分析和数值计算综合确定的护巷窄煤柱最优留设宽度可以有效控制沿空巷道围岩变形量,有利于维护综放沿空巷道的整体稳定性。     

采空区调压治理工作面瓦斯技术的研究与应用

在唐山矿通风系统布置的基础上,对Y485外综放工作面通风压力与瓦斯涌出变化关系进行了分析,研究了利用邻近上部采空区及尾巷密闭进行泄放治理瓦斯技术;通过调整通风压力,迫使Y485外工作面瓦斯向邻近T1455采空区和Y485尾巷密闭运移,不仅有效降低了Y485外工作面瓦斯浓度,同时提高了Y485尾巷及上部采空区抽放浓度,保证Y485外工作面安全生产。     

高瓦斯矿井单一煤层阶段式综放沿空留巷技术研究与应用

针对潞安矿区深部矿井煤层酥软、瓦斯高、透气性低、钻孔施工困难、抽放效果差等制约回采工作面单产能力且严重影响矿井安全生产的特点,首次提出并采用高水材料充填体实施阶段式综放沿空留巷,通过多种方法优化选定了充填体关键技术参数并进行了工程实践,基本满足工作面围岩控制要求,成功实现了高瓦斯矿井单一松软厚煤层综放沿空留巷技术的应用,并在此基础上采用三进一回"偏Y"型通风方式以及采空区埋管抽采等方法,解决了综放工作面瓦斯制约问题,在潞安矿区得到了推广应用并取得了良好效果。