综放工作面采空区瓦斯涌出规律的数值模拟研究

采用迎风有限元数值模拟结合图形显示技术求解综放工作面采空区二维流场瓦斯涌出扩散方程,在放煤仿真边界条件下通过画面直观描绘放顶煤过程中瓦斯涌出及其分布动态变化过程。讨论了通过模拟试验确定防止综放工作面瓦斯超限的技术措施,结合具体算例,提出在工作面设置移动调节风障和采用“双九一六”作业形式降低漏回风侧（上行）的放煤强度来控制放煤瓦斯团涌入工作面的新方法。     

综放采空区瓦斯流动规律数值模拟研究

采用Fluent模拟软件,选择标准双方程模型,对u型和U＋L型通风方式下综放采空区瓦斯流动进行数值模拟,研究其分布规律。模拟结果表明：在走向方向上,从自然堆积区到压实稳定区,在倾斜方向上,从进风侧到回风侧,在垂直方向上,从底板到断裂带最上部,瓦斯浓度逐渐增大;上隅角瓦斯浓度由u型的13％T降到了U＋L型的0．6％左右,大大降低了上隅角瓦斯浓度,有效的解决了瓦斯超限的问题。     

综放面瓦斯渗流规律数值模拟研究

应用FLUENT软件建立了综放面采空区瓦斯渗流的三维数值模型,通过数值模拟对比分析了没有瓦斯抽采和有瓦斯尾巷抽排两种情况下的综放面采空区及其上覆岩层内的瓦斯渗流分布规律,通过现场验证,分析了瓦斯尾巷在实际应用中的效果,模拟结果和实际效果较吻合,使工作面达到了安全生产的要求.     

综放开采采空区瓦斯运移规律的模拟试验研究

基于模型试验的相似理论，根据综合机械化放顶煤采空区的特点建造了三维模型。在U型和E型两种通风方式下，对比研究了综放开采采空区流场及瓦斯运移特性，得出了具有指导意义的综放开采采空区的瓦斯运移规律和合理的采空区瓦斯排放方案。     

综放工作面瓦斯渗流规律的现场应用

综放面采空区瓦斯是工作面瓦斯涌出的重要来源之一,该文通过煤矿采空区瓦斯渗流规律的研究成果和最新进展,将其应用于某矿15101综放面瓦斯抽采上,现场实践表明,瓦斯抽采采用尾巷与回风巷结合的方式能够达到理想的抽采效果。     

瓦斯抽放条件下采空区气体运移规律的数值模拟研究

为了掌握采空区气体的运移情况,指导采空区瓦斯的抽采工作,针对山西晋煤集团凤凰山煤矿综采工作面上隅角瓦斯超限的实际情况,在煤层顶板覆岩内布置高位钻孔直接对上邻近层卸压瓦斯进行抽采和拦截。通过建立采空区瓦斯流动模型,并对模型中各边界条件和参数进行设置,运用FLUENT软件对综采工作面顶板抽放条件下采空区气体分布及运移规律进行数值模拟,得出采空区氧气、瓦斯气体运移规律,为防治采空区遗煤自燃和瓦斯防治提供科学依据。     

矿井综放工作面采空区瓦斯运移规律实验研究

利用相似原理,结合多孔介质渗流达西定律,导出模拟矿井综放工作面采空区瓦斯运移规律的相似准则数。以樟村矿2306工作面采空区为原型,建立综放工作面采空区相似模型,对不同风速条件下U、U+L及U+I型通风工作面采空区的气流流动、瓦斯运移及上隅角瓦斯浓度变化进行了实验研究。研究结果表明:通风方式决定了采空区内气流流动及瓦斯运移的空间变化规律;风速决定了采空区内气流流动及瓦斯运移的波动程度和影响范围;上隅角瓦斯浓度变化受工作面通风方式及风速影响,U+I型通风方式最有利于降低上隅角瓦斯浓度,工作面风速过低易出现瓦斯积聚,风速过高则瓦斯浓度波动明显,风速在1.5~2.5 m/s时上隅角瓦斯浓度控制效果较好。     

采空区气体及漏风规律数值模拟研究

为得到综放工作面在有无密闭墙情况下采空区漏风规律及其周边环境气体变化情况,通过对石港矿15108综放工作面现场调研,利用FLUENT软件进行数值模拟,结果表明:构筑泡沫密闭墙前采空区O_2浓度由进风侧逐渐降低,构筑密闭墙后在内错尾巷与采空区连通口两侧存在浓度梯度,中心附近O_2浓度较高;构筑密闭墙前后采空区内部CH_4分布规律基本一致,由浅到深CH_4浓度存在梯度,越往深部CH_4浓度越高,为采空区封堵漏风和防灭火治理提供了依据。     

大采长综放面采空区瓦斯运移规律分析

以阳泉三矿K8206大采长综放面的具体条件为基础,建立数值分析模型,并运用FLU-ENT软件对其采空区的瓦斯运移规律进行模拟。模拟结果表明,采空区的瓦斯浓度分布呈现"O"型圈的特征;在走向方向上,从工作面到切眼,在倾斜方向上,从进风隅角到回风隅角,在竖直方向上,从采空区底板到采空区上部,瓦斯浓度都呈逐渐升高的趋势。     

采空区瓦斯渗流规律的CFD模拟

对瓦斯在煤层中流动、在邻近煤层和围岩中流动规律进行分析;总结出采空区瓦斯分布规律。引入地质变化连续函数,更加准确地建立了采空区瓦斯渗流模型,利用CFD软件进行模拟解算,研究了采空区瓦斯渗流场变化规律,并通过对比确定了一种计算模型。研究表明：采用CFD模型研究采空区瓦斯渗流规律是可行的方法之一。     

综放工作面瓦斯积聚影响因素模拟研究

为解决综放工作面瓦斯易超限问题,获取采煤工艺的合理参数,提高工作效率。以余吾煤业N2105工作面为研究对象,依据无化学反应的单相多组分扩散理论,建立了综放工作面瓦斯扩散数学模型。运用fluent软件,对影响工作面瓦斯积聚的工作面风速、煤层瓦斯可解吸量、工作面推进速度、煤层回采率、围岩瓦斯涌出量等因素进行数值模拟研究。结果表明:工作面平均风速在3 m/s、煤层瓦斯可解吸量不超过4 m~3/t、工作面推进速度不大于4.8 m/d、放煤回采率大于95%、围岩瓦斯涌出量不超过10 m~3/min时,防止工作面瓦斯积聚效果最佳。     

综采放顶煤工作面瓦斯预抽采数值模拟研究

通过分析煤层瓦斯赋存流动基本规律,对成庄矿5305综采放顶煤工作面不同瓦斯抽采负压情况下瓦斯基本参数的变化及钻孔周围瓦斯压力场和速度场变化进行了模拟研究,并在现场进行了抽采试验。抽采效果表明：在煤层原始瓦斯相对含量大于8 m3/t的综采放顶煤工作面实施区域钻孔抽采,钻孔有效抽采半径为2～3 m,抽采钻孔布置间距取4～6 m,经过8个多月的抽采,使平均吨煤钻孔进尺达到0.05 m以上,瓦斯抽采率达到40%～50%。     

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。     

综放工作面上隅角瓦斯治理数值模拟

对比分析综放工作面U形通风和Y形通风对于治理工作面上隅角瓦斯的优缺点,利用Fluent对3D模型进行数值模拟,无论Y形还是U形,沿采空区走向方向瓦斯浓度逐渐增大,但是U形较Y形来说,采空区瓦斯浓度较大;上隅角瓦斯浓度超出允许范围;Y形通风能更好解决上隅角瓦斯积聚问题。     

综采放顶煤工作面瓦斯治理

介绍了窑街煤电有限责任公司一矿利用合理的通风方式、合理配风、局部通风机抽排及风帐防治瓦斯等方法。     

综放工作面瓦斯运移影响因素优化的数值模拟

提出了运用正交试验设计的方法来考察综放工作面推进速度、配风量和上隅角抽风量这3个影响因素对采空区瓦斯浓度分布的影响。数值模拟和正交试验分析表明工作面推进速度对相对瓦斯涌出量的影响最大,其次是上隅角抽风机抽风量,而配风量的影响最小。当工作面产量为5 900 t/d、配风量为2 600 m3/min、回风上隅角抽风量为330 m3/min时,工作面相对瓦斯涌出量最小,且瓦斯浓度不超限。实测数据与数值模拟结果较吻合,表明运用Fluent软件可以用来确定3个影响因素的最优组合。     

综放工作面采空区“三带”划分的计算机模拟

通过建立采空区滤流场数学模型,并以实例用计算机模拟采空区的流场分布,应用极限风速法对采空区“三带”划分进行了研究,用C语言绘图程序绘制了三带分布图,对影响采空区“三带”中氧化带宽度的因素进行了分析。     

综放面采空区自然发火的处理

介绍了平煤十三矿12090综采放顶煤采空区出现自然发火后,鉴于火区的发展,分阶段采取了不同的措施,即封堵采空区、局部均压、区域反风、封闭注氮等,最终扑灭了采空区火点。随后安全启封了采面,在综采设备回收后采面又重新跳眼改为炮采,恢复了正常生产。挽回了巨大的经济损失,保证了矿井的生产安全。     

低位综放工作面瓦斯治理技术研究

为解决高瓦斯厚煤层低位综放工作面回采期间上隅角瓦斯管理困难的问题,根据工作面生产现状和瓦斯治理存在问题,在加强通风的前提下,研究改进上隅角埋管抽采、上隅角封闭抽采、回风巷顶板裂隙带抽采等新技术,取得了较好的瓦斯抽采效果,有效地控制了工作面回采期间瓦斯涌出,保证了安全生产。