房柱式采煤工作面采空区瓦斯浓度分布规律研究

通过对桃坪沟煤矿3205回采工作面采空区瓦斯浓度分布的实际测定,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,为今后此类工作面采空区瓦斯防治、防止采空区瓦斯事故的发生提供了科学依据。     

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。     

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。     

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。     

矿压显现对工作面瓦斯涌出规律影响分析

文章通过对煤层瓦斯存在形态、采空区瓦斯分布规律和矿压显现对煤层瓦斯存在形态及采空区瓦斯分布影响进行定性分析,解释矿压显现对工作面风流中的瓦斯浓度变化原因。为煤矿瓦斯管理及工作面周期来压的预测预报提供科学理论依据和方法。     

戊—21191综采工作面采空区及下隅角瓦斯分布规律研究

本文采用数值模拟和实际测定两种方式分析研究了戊— 2 1 1 91综采工作面采空区及下隅角瓦斯浓度分布规律 ,为该工作面的瓦斯综合治理提供了理论依据。     

Simulation of goaf heating law and the fire cooling effect during methane drainage in high level laneway

For spontaneous combustion possibilities under large flux methane drainage in the goaf, dynamic permeability in combination with the Forchheimer nonlinear equation was used to solve the problem of 3D oxygen distribution, heating law in goaf and to forecast the effects of fire protection by taking the fifth section face of the No.18 coal seam in Nanshan Coal Mine as the basis for this study. The results demonstrate that if the vertical position of the drainage laneway is so low as to cause serious air leakage, a high oxygen concentration area exists in the return side of the goaf, and there is also a high temperature region which has faster heating rate than in the other areas. The effect of methane drainage on goaf heating can be alleviated dramatically by simultaneous plugging and nitrogen injection. The results show that gas data in the return side of the goaf must be detected carefully in the work face, which is of similar drainage arrangement. Therefore, comprehensive fire protection measures should be carried out if conditions permit.     

煤层群开采自燃“三带”分布规律及防灭火技术研究

为防止近距离煤层群工作面回采后相邻采空区气流互通引起采空区遗煤自燃，以李家壕煤矿31114综采工作面为工程背景，采用现场实测结合数值模拟的方法，对本煤层进风侧、回风侧及上覆采空区氧浓度分布规律进行测定，依据氧浓度分布规律划定了本煤层采空区自燃“三带”分布范围，并给出了工作面安全回采的最小推进度。同时，利用Fluent软件模拟得到煤层群开采上覆采空区氧浓度分布规律，划定了上覆采空区火灾重点防治区域，该区域位于工作面后方50m范围内的上邻近层工作面遗留煤柱，依据遗留煤柱破碎漏风易发火的特征，提出采用地面封堵、隅角封堵、遗留煤柱注浆相结合的综合防灭火技术。     

小庄煤矿采空区自燃“三带”分布特征研究

为了防止采空区内遗煤氧化积热自燃诱发矿井火灾,以小庄煤矿40201工作面采空区为研究对象,通过现场实测采空区内O_2和CO浓度,利用Matlab软件得到O_2和CO浓度的分布规律和等值线图,以O_2浓度作为自燃“三带”的划分指标,获得试验工作面采空区自燃“三带”的分布范围,将O_2和CO浓度进行叠加,确定采空区内高危险区域的范围,并计算了工作面的最大停产整顿时间为7 d。真实、直观地显示出采空区自燃“三带”的分布情况,能够为小庄煤矿采空区防灭火工作的实施提供技术支撑,确保40201工作面的安全回采。     

浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域判定

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。     

浅埋深近距离煤层综采工作面自燃“三带”研究

通过对采空区现场监测、取样分析，得出进、回风侧氧浓度分布、温度等参数，依据自燃“三带”划分方法对浅埋深近距离煤层工作面采空区自燃“三带”进行了划分，确定了安全推进速度。同时基于COMSOL软件对采空区氧浓度与漏风分布进行了“三带”数值模拟，验证其可靠性。结果显示：由于“两道”漏风的存在，浅埋深工作面采空区进、回风侧自燃氧化升温带较宽。同时，通过对采空区自燃“三带”分布规律进行研究，分析了采空区氧浓度分布规律，掌握了浅埋深近距离煤层工作面采空区“三带”分布特征，对矿井防灭火工作具有重要的指导意义。     

采空区注氮对瓦斯爆炸危险区的影响数值模拟

为研究注氮对高瓦斯矿井采空区内瓦斯爆炸危险区的影响,以安徽许疃煤矿3235工作面为实例,使用COMSOL多物理场耦合模拟软件建立采空区注氮模型,分析了不同注氮流量及注氮位置条件下采空区气体运移规律,并依据线性叠加的数学原理对采空区瓦斯爆炸危险区进行划分,分析其分布特征。通过对比研究发现:随采空区注氮流量的增加,爆炸所需最低浓度的氧气和爆炸极限内的甲烷,分别有向工作面和采空区移动的趋势,瓦斯爆炸危险区的最大宽度以及面积均呈现减小趋势;注氮位置和瓦斯爆炸所需氧气体积分数的危险区域,在一定范围内呈现负相关性。