中国采煤工作面瓦斯涌出规律及其控制研究

将采煤工作面瓦斯来源划分为煤壁、采落煤和采空区３部分,并给出了各部分瓦斯涌出量的计算公式,研究了回采过程,煤层群不同的开采顺序以及厚煤层分层开采时的瓦斯涌出 述了中国煤矿采矿工作面采用不同的通风系统、脉冲通风以及瓦斯抽放等控制瓦斯涌出的原理与技术的新成果,介绍了瓦斯涌出量达１５０ｍ＾３／ｍｉｎ的综采放顶煤工作面瓦斯控制技术实例。     

高瓦斯综采工作面下行通风技术实践

针对潘三1542(3) 高瓦斯缓倾斜煤层综采工作面瓦斯涌出量大、回风流瓦斯超限的现实条件,分析了工作面瓦斯来源及其比例,查明工作面上行通风时瓦斯治理效果差的原因;研究并实施下行通风方式,及时调整工作面风量,配合顶板高位走向钻孔抽采瓦斯措施,提高了瓦斯治理效果,消除了工作面风流瓦斯超限,实现了工作面的安全高产高效.     

基于BP神经网络分源预测综采面瓦斯涌出量研究

为了提高综采工作面瓦斯涌出量的预测精度,根据综采工作面瓦斯来源的分析,在瓦斯分源预测方法的基础上,融合神经网络预测技术,建立BP神经网络分源预测模型。结合某矿1242（1）工作面地质条件和开采技术条件,利用BP神经网络分源预测模型对工作面瓦斯涌出量进行了预测,结果表明,BP神经网络分源预测模型预测精度能满足现场需求,与分源法相比较,在综采工作面瓦斯涌出量预测中方便简洁而且具有很高可信度,其应用前景更广泛。     

阳泉三矿大采长综放工作面瓦斯涌出特征分析

大采长综放工作面单位时间内瓦斯涌出量增大,经常造成工作面回风隅角和回风巷瓦斯质量浓度超限.通过分析综放工作面瓦斯涌出源,可以了解其瓦斯涌出特征.对阳泉三矿大采长K8206综放工作面初采期和回采期的瓦斯涌出规律的分析可知,初采期瓦斯涌出量具有大幅度波动性,其原因主要为采空区瓦斯不断地、周期性地涌入.正常回采期,只要高抽巷的抽放负压足够大,邻近层瓦斯涌入工作面的问题就能解决;而大采长综放工作面本煤层瓦斯涌出量增大,则需要增加通风量或者采用新的通风方式.     

阳泉三矿大采长综放工作面瓦斯涌出特征分析

大采长综放工作面单位时间内瓦斯涌出量增大,经常造成工作面回风隅角和回风巷瓦斯质量浓度超限.通过分析综放工作面瓦斯涌出源,可以了解其瓦斯涌出特征.对阳泉三矿大采长K8206综放工作面初采期和回采期的瓦斯涌出规律的分析可知,初采期瓦斯涌出量具有大幅度波动性,其原因主要为采空区瓦斯不断地、周期性地涌入.正常回采期,只要高抽巷的抽放负压足够大,邻近层瓦斯涌入工作面的问题就能解决;而大采长综放工作面本煤层瓦斯涌出量增大,则需要增加通风量或者采用新的通风方式.     

回采工作面下行通风的研究

本文在现场对比实验和相似模型实验的基础上，采用理论分析与实践相结合的方法，研究了下行通风时沼气涌出和分布的规律、降尘和降温的效果与机理、发生外因火灾时风流的逆转规律以及能够抑制采空区自然发火的原因，并全面分析了下行通风的优缺点和存在问题。提出了下行通风的合理使用条件，得出了下行通风时断面最高沼气浓度比上行通风低、沼气层长度比上行通风短、吹散沼气层所需风速也比上行通风小，而且倾角愈大它们之间的差异也愈大的重要结论。研究结果表明，采面使用下行道风后，煤尘浓度可降低２０～６０％，倾角愈大，降尘效果愈好；在相同火势的情况下下行通风本侧风路比上行通风旁侧风路风流发生逆转时所需的温度低、时间短；下行通风能有效地降低采面温度１～５℃，工作面愈长、走向长度愈长、倾角愈大、原岩温度梯度愈大、机械化程度愈高，其降温的效果也愈好。建议修改《煤矿安全规程》时，取消对下行通风的限制。     

大采高、高瓦斯综采面瓦斯综合治理技术

针对潘三煤矿综采工作面大采高、瓦斯涌出量大的现实条件,研究并并实施以顶板高抽巷抽采瓦斯为主,风排管理并重的综合瓦斯治理技术,杜绝了大采高、高瓦斯综采工作面瓦斯超限现象,提高了工作面的单产,实现了煤与瓦斯共采,取得了显著的经济效益和社会效益.研究成果对类似条件下的煤炭开采具有指导价值.     

综放采场J型通风系统治理高瓦斯涌出的研究

根据潞安王庄煤矿5201综放工作面实际条件，在成功实施沿空小断面留巷的基础上，提出了综放采场J型通风系统治理高瓦斯涌出的方法及其调控技术．J型通风系统本质上是以通风方法按工作面瓦斯来源分别治理高瓦斯涌出的一种新型“一进两回(排)”通风系统，现场应用表明，利用该系统能从根本上消除工作面和上隅角局部瓦斯积聚，实现高产高效综放开采．     

回采工作面下行通风的研究

本文在现场对比实验和相似模型实验的基础上，采用理论分析与实践相结合的方法，研究了下行通风时沼气涌出和分布的规律、降尘和降温的效果与机理、发生外因火灾时风流的逆转规律以及能够抑制采空区自然发火的原因，并全面分析了下行通风的优缺点和存在问题，提出了下行通风的合理使用条件，得出了下行通风时断面最高沼气浓度比上行通风低、沼气层长度比上行通风短、吹散沼气层所需风速也比上行通风小，而且倾角愈大它们之间的差异也     

综采综放工作面特殊条件的风量计算方法

给出了综采综放工作面在高产高效、煤层易自燃、高温、防灭火注Ｎ２工艺等特殊条件下以及普通低瓦斯矿井高瓦斯涌出生产工作面风量计算的方法,这些方法可以直接在矿井生产实际中应用。     

大采高综采工作面瓦斯与煤自燃综合治理技术

针对张集煤矿1215（3）高产高效综采工作面高瓦斯、易自燃开采过程中的安全问题,本文介绍了大采高综采工作面采空区顶板高位抽采技术,优化顶板走向钻孔位置,结合顺层钻孔和上隅角埋管等抽采瓦斯措施综合治理瓦斯,同时采取均压通风、加快工作面推进速度、采空区灌浆、注氮等技术措施防治煤自燃,保证了回采期间回风流瓦斯浓度平均小于0.5%,CO浓度20PPm以下,实现了工作面的正常安全生产。研究成果为淮南矿区一次采全高高产高效工作面的瓦斯、防火治理提供了借鉴经验。     

Spatial-temporal variation features and law of gas concentration in the fully mechanized working face under the condition of intermittent ventilation

Based on the fluid mechanics and mass transfer theory, a mathematical model of the spatial-temporal variation of gas was derived to avoid the gas accident caused by the main fan stopping ventilation under the condition of intermittent ventilation in the tunnel. According to the actual parameters of the tunnel, a numerical calculation model was established. The spatial-temporal variation of gas concentration in the fully mechanized working face under the condition of intermittent ventilation was calculated by using the commercial package Fluent, and the correctness of the calculated results was verified by the actual monitoring data of the mine. Firstly, the gas concentration was calculated under different wind velocities at driving face in coal tunnel, and the result showed that the gas can be carried effectively by the wind when the wind velocity is about 1.8 m/s. Secondly, the distributions of wind velocity and gas concentration at driving face were studied at 1.8 m/s, and the result showed the gas concentration increased gradually with the distance close to the outlet, but the gas concentration almost kept constant at the height of driving face. Thirdly, the distribution of gas concentration was investigated with time after the ventilation was stopped and restarted, respectively. The gas concentration of test point gradually increased with the increment of downtime, when the downtime was 40 min, the gas concentration of test point 3 reached the maximum value. The gas concentration increased gradually and reached the maximum after 10 min of restart, then sharply decreased and kept constant.     

J型通风综放采空区流场与瓦斯运移数值模拟

针对综放开采新型J型通风系统，建立了J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，对比分析了J型通风和U型通风条件下的采空区流场及瓦斯运移特征．在不同采空区大小、排瓦斯专用巷抽排能力以及抽排风机安设位置等条件下，系统研究了J型通风采空区流场和瓦斯运移规律．结果表明，采用J型通风系统可消除采空区向上隅角的集中漏风，从而有效解决了U型通风上隅角瓦斯积聚问题．     

前进式预埋管法抽放采空区瓦斯的试验研究

以采空区瓦斯涌出规律为基础，探讨了采空区瓦斯的治理原则；并以平煤（集团）公司十矿２０１３０综采面为试验点，进行了前进式预埋管法抽放采空区瓦斯的试验研究．研究结果表明：该技术不仅对解决采空区上隅角瓦斯积聚问题具有重要作用，而且还为采空区瓦斯资源的开发利用提供了实用技术．     

近距离保护层开采采场下行通风瓦斯涌出及分布规律

平煤集团四矿在开采过程中工作面φ（CH4）频繁超限,影响了工作面正常安全生产．通过;理论分析,阐述了采空区内风流流动状况和采用不同通风方式时采空区的瓦斯涌出规律．结合现场实验,探讨了工作面采用下行风时采空区的瓦斯涌出和分布规律．在此基础上,提出了用下行风解决工作面瓦斯超限问题．结果表明,在采用下行通风后,采空区绝对瓦斯涌出量为上行风时的80％,工作面φ（CH4）下降了75％,瓦斯不再超限．