Y型通风采空区瓦斯浓度的数值模拟研究

针对回采工作面U型通风方式容易造成上隅角瓦斯浓度超限的问题,提出Y型通风方式,建立采空区的瓦斯流动控制方程和系统物理模型。并对采空区瓦斯浓度进行了数值模拟,模拟结果显示Y型通风方式能拦截采空区瓦斯进入工作面上隅角及回风巷,有效避免了工作面上隅角瓦斯的积聚。     

“Y”型通风工作面的瓦斯治理

随着矿井开采的延伸和采煤工作面机械化程度不断提高,采煤工作面"U"型和"U+L"型通风方式中,工作面的上隅角及回风巷瓦斯管理难度大幅度增加,制约着煤矿的安全生产。采煤工作面采用无煤柱开采沿空留巷布置,结合"Y"型通风方式,合理调配风量并进行综合瓦斯抽放,实践证明能从根本上解决上隅角及回风瓦斯管理困难的问题。     

工作面U与U+L型通风系统瓦斯风排能力研究

针对传统U型通风系统存在的回风巷上隅角瓦斯浓度偏高问题,本文首先分析了两种通风系统的结构和工作原理,然后分别利用FLUENT软件模拟了两种通风结构下的流场分布及瓦斯浓度分布情况,结果表明U+L型系统可显著降低回风巷上隅角的瓦斯浓度,其"一进两回"式通风结构更利于工作面的通风,但在井下通风系统选择过程中,还应从维护成本等角度考虑,选用适宜的瓦斯排除方式。     

工作面“U+L”型通风系统向“U+U”型改造的研究

为了解决某矿3405综采工作面在"U+L"型通风系统条件下回风巷及上隅角瓦斯经常超限的问题,建立了该综放面在"U+L"型和"U+U"型通风系统下的物理模型和数学模型,对比模拟结果分析了2种通风系统下采空区沿工作面推进方向、工作面宽度方向和垂直方向的瓦斯分布规律。数值模拟和对改造前后对34052回风巷、34053回风巷及上隅角瓦斯浓度监测表明"U+U"型通风系统有效地保证了回风巷及上隅角瓦斯浓度处于低位,保证了工作面安全回采。     

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。     

高瓦斯矿井工作面上隅角瓦斯超限治理技术研究及应用

柳林兴无煤矿3302工作面上隅角存在瓦斯超限隐患。结合矿井开采条件,选择工作面通风由U型通风变为Y型通风方式作为治理方案。治理结果表明,工作面回风流和上隅角瓦斯浓度得到有效控制,回采过程中未出现瓦斯超限情况。     

寺河矿大采高工作面新型“U”型通风瓦斯治理技术

针对"三进两回"、"两进一回"等偏"Y"型多巷通风系统存在的部分工作面回风流经采空区、工作面回风巷瓦斯浓度高、区域需风量大等缺点,以及"U"型通风上隅角瓦斯难治理等难题,结合寺河矿东井抽放系统能力,利用Fluent模拟软件分析了大采高综采工作面采空区及上隅角瓦斯流场变化情况,并提出了"高位钻孔+中位钻孔+穿透钻孔+闭墙埋管"一体化瓦斯治理措施。通过对采空区高浓度瓦斯进行抽放拦截,使上隅角负压点朝向采空区,避免了采空区高浓度瓦斯向上隅角运移,解决了"U"型通风上隅角瓦斯易超限的难题,杜绝了综采工作面瓦斯事故的发生。     

沿空留巷"Y"型通风治理瓦斯在平煤股份一矿的应用

随着矿井不断延伸和机械化采煤程度提高,＂U＂型通风方式中的采煤工作面上隅角及回风巷瓦斯浓度经常超限,制约煤矿的正常生产和效益提高.而采用超前支护沿空留巷＂Y＂型通风方式,将＂U＂型的一源一汇改为＂Y＂型两进一回通风方式,从根本上消除和解决了上隅角及回风巷风流中瓦斯管理困难等方面的安全隐患.分析了工作面瓦斯来源、＂Y＂型通风的必要性、超前支护沿空留巷理论和技术及采取的其它防治措施,从而达到工作面高产高效的目的.     

基于CFD模拟的采空区瓦斯分布规律研究

为了研究高瓦斯综采工作面下的采空区瓦斯分布规律,以某矿15110综采工作面采空区为原型,使用FLUENT软件对U型、U型+高抽巷、Y型、Y型+高抽巷+采空区埋管抽采进行数值模拟和分析。结果表明:相比于U型通风下采空区上部瓦斯积聚严重,U型通风联合高抽巷能有效降低采空区裂隙带的瓦斯,高抽巷瓦斯浓度和混合流量模拟值分别为43.52%、197.50 m~3/min,与现场监测值接近;但上隅角瓦斯浓度偶尔超限。在Y型通风下,瓦斯浓度随着采空区深度的增加而升高,随着靠近沿空回风巷而升高;上隅角瓦斯浓度相比于U型通风能有效降低。相比于Y型通风下沿空回风巷瓦斯浓度容易超限,Y型通风联合高抽巷、采空区埋管抽采的瓦斯防控体系能有效降低高瓦斯综采工作面的瓦斯浓度,为解决高瓦斯综采工作面瓦斯超限难题提供了理论指导。     

“Y”型通风瓦斯治理技术在祁东煤矿的应用

我国绝大多数矿井的采煤工作面采用"U"型通风,该通风方式特有的漏风流态会使采空区回风隅角大量积聚瓦斯,影响工作面生产安全。而采用"两进一回"Y"型通风系统,使通过工作面的风量相对减少,有助于防止工作面煤尘飞扬,改善工作面环境,减少采空区漏风和瓦斯涌出,从而具有防止工作面瓦斯积聚的作用。详细介绍了祁东煤矿"Y"型通风的工艺系统,提出了沿空留巷倾向穿层钻孔卸压瓦斯抽采方法,穿层钻孔抽放纯量在13 m3/min左右,割煤时回风流瓦斯浓度在0.40%左右,上隅角瓦斯浓度基本上在0.8%以下,有效地保证了矿井工作面的回采安全。     

高瓦斯矿井极薄煤层采煤工作面“Y”形通风与瓦斯抽放综合治理研究

针对东泰矿业有限公司一号矿高瓦斯难抽极薄采煤工作面隅角瓦斯超标问题,通过对工作面通风系统进行分析,提出采用"Y"形通风方式治理回风角隅瓦斯,并优化布置了瓦斯抽放系统,改造后,经对比测试表明:工作面风流平均瓦斯浓度降低0.17%,回风流平均瓦斯浓度降低0.19%,回风隅角平均瓦斯浓度降低0.41%。     

Y型通风采空区风流和瓦斯分布数值模拟研究

目前,很多煤矿开始运用两进一回Y型通风方式(机巷和风巷进风,沿空留巷回风),来解决上隅角和回风巷瓦斯浓度超限的问题。为了掌握Y型通风采空区风流与瓦斯运移的分布规律,根据现场实际首先运用Gambit建立了两进一回Y型通风采空区物理模型,并进行网格划分,然后运用Fluent软件对两进一回Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。通过模拟结果得出了,两进一回Y型回采工作面采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布的一般规律,为治理上隅角、回风巷瓦斯超限及采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸提供了理论依据。     

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。     

W型通风方式下采空区瓦斯运移规律数值模拟研究

针对高瓦斯矿井采用传统U型通风方式上隅角瓦斯浓度容易超限的问题,提出采用W型通风方式,应用FLUENT软件对综采工作面W型通风方式下采空区瓦斯运移规律进行了数值模拟研究。结果表明:上下巷进风中间巷回风的W型通风方式可以有效的降低回风巷浓度,解决U型通风上隅角超限问题;同时确定了采空区高浓度瓦斯富集带,为有效提高瓦斯抽采率提供依据;相比较于上两条巷进风下面巷回风和下两条巷进风上面巷回风的W型通风方式,上下巷进风中间巷回风W型通风方式是W型中较好的形式。     

煤矿综采工作面高抽巷通风技术研究

针对U型通风方式存在的回风隅角瓦斯浓度偏高等问题,本文首先对高抽巷的瓦斯抽采原理进行了分析,然后对高抽巷与回风巷的垂直距离和水平距离等参数进行了公式计算,得出高抽巷的最佳层位参数,最后利用FLUENT软件模拟分析了高抽巷对U型通风方式下工作面巷道和采空区的瓦斯浓度分布的影响,结果表明增加高抽巷后可有效避免回风隅角瓦斯聚集,保障生产安全性和工作面瓦斯浓度控制的稳定性。     

综放工作面W型通风技市实践

厚煤层矿井采煤工作面通常采用U型通风方式，W型通风方式极少采用，济宁二号煤矿在3304综放工作面采用了该种通风方式。结果表明W型通风方式可以降低工作面、运输巷道、回风隅角的温度，降低工作面风速，减少瓦斯积聚，缩小采空区“三带”范围，降低回风隅角和回风流中的CO浓度。指出了实施W型通风的技术难点和应注意的若干问题。     

高瓦斯矿井薄煤层采煤工作面“Y”型通风瓦斯治理研究

高瓦斯矿井难抽薄煤层回采工作面回风隅角瓦斯治理是衰老矿井面对的一项重大课题,由于煤层较薄,且又难以抽放,因此研究如何采用不同的通风方式,解决采煤工作面回风隅角瓦斯治理问题,消除瓦斯隐患,保证工作面回采安全,是煤矿回采工作面安全生产的一项重要任务。该文主要讨论的是如何对难抽薄煤层回采工作面采用"Y"型通风方式治理回风角隅瓦斯,消除瓦斯对矿井开采的威胁,达到安全回采,提高效益。     

“H”型均压通风与“Y”型通风在发耳煤矿的应用

综采工作面主要采用"U"型与"Y"型通风方式,在2014年尝试了"H"型通风方式,通过"Y"型与"H"型通风方式回采期间通风瓦斯管理的对比,表明:"Y"型与"H"型通风方式均可消除上隅角,对治理回采工作面瓦斯有利。     

沿空留巷在综采工作面瓦斯治理中的应用

针对24202综采工作面原有的"U+L"型通风方式所存在的瓦斯问题,在胶带巷进行沿空留巷,形成简易的"Y"型通风方式,从而彻底解决了工作面上隅角瓦斯超限与回风流中瓦斯积聚以及采空区回风横贯和尾巷中高瓦斯积聚等问题。     

高瓦斯综采工作面偏W型通风系统研究

针对高瓦斯矿井采用传统U型通风系统时出现的上隅角瓦斯浓度超限等问题,本文首先分析了瓦斯风排能力较好的U+L型和偏W型通风系统的巷道结构及适用性,随后以偏W型通风系统为研究对象,重点对U型和偏W型系统的通风阻力进行了对比计算,然后利用FLUENT软件模拟了两种通风系统下的瓦斯体积分数分布,可知"两进一回"式偏W型通风系统,由于采用两巷并联进风,因此风压损失较小,可有效解决回风巷和上隅角瓦斯浓度超限等问题,适合高瓦斯、长壁工作面矿井通风。