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.     

立体瓦斯抽采系统下工作面采空区漏风分析及防灭火对策

以某矿401综放工作面尾巷抽采采空区瓦斯结合顶板走向高抽巷抽放上邻近层瓦斯,即立体瓦斯抽采系统为实例,运用实测加模拟的方法,研究瓦斯立体抽采系统下采空区漏风规律,为工作面通风管理及预防采空区煤自然发火危险提供技术参考。     

综放面初采期瓦斯防治方法的探讨

基于综放面瓦斯来源的分析,阐明了综放面初采期进行瓦斯抽放的必要性和可行性,创造性地提出采用后高抽巷处理综放面初采期瓦斯。实践应用结果表明,后高抽巷瓦斯抽采技术可从根本上解决综放面初采期瓦斯超限问题,实现了综放面安全高效生产。     

采空区瓦斯治理及利用实践

为有效阻止采空区瓦斯大量涌入工作面导致断电等事故,通过对成庄煤矿4308综放工作面采空区瓦斯涌出规律的分析,运用采空区尾巷埋管、顶板走向长钻孔及地面钻井等多种抽放措施对采空区瓦斯进行抽放,实践应用证明:以上抽放措施显著减少了采空区瓦斯向工作面的涌出,使尾巷的风排瓦斯量比应用前的风排量降低了46%,原煤月产量提高近2.5万t,同时建立了相对较完善的采空区瓦斯抽采系统,并形成良好的瓦斯利用途径,实现了煤与瓦斯共采。     

高瓦斯综放面外错高抽巷及穿层钻孔合理层位研究

针对高瓦斯综放工作面回采工程中上隅角瓦斯超限问题,以华彬煤业蒋家河煤矿203工作面为研究背景,提出顶板走向外错高抽巷配合穿层钻孔抽采采空区瓦斯技术。通过理论计算和数值模拟结果,确定了高抽巷合理层位布置,根据现场抽采参数及效果分析,外错高抽巷配合穿层钻孔抽采稳定后,高抽巷穿层钻孔抽采瓦斯平均浓度为26%,上隅角瓦斯浓度平均值稳定到0.45%左右,回风巷口瓦斯浓度平均值稳定到0.42%,解决了该矿井上隅角及回风巷口瓦斯超限难题,确保了矿井的安全生产。同时,为类似条件综放工作面采空区瓦斯治理具有一定的理论指导意义和实用参考价值。     

松软煤层瓦斯立体抽采技术研究与应用

针对桑树坪煤矿4318综放工作面的特征,建立了综放采场瓦斯流场物理和数学模型,利用FLUENT流体数值模拟软件,得出了综放采场漏风及瓦斯运移规律。在此基础上,提出了4318综放面采用本煤层顺层钻孔瓦斯抽采、采空区埋管抽采、上下邻近层抽采的瓦斯立体抽采方法。结果表明:相同深度下采空区靠近进风侧的瓦斯浓度小于靠近回风侧的瓦斯浓度,通过建立瓦斯立体抽采技术之后,4318综放面采空区留管瓦斯抽采浓度约7%,北一地面系统抽采流量约65 m~3/min,抽采瓦斯量4. 6 m~3/min;移动瓦斯抽采系统抽采流量约56 m~3/min,本煤层瓦斯抽采系统浓度约10%,抽采瓦斯量约5. 6 m~3/min,该方法有效地保证了矿井安全开采,杜绝了瓦斯事故的发生。     

抽放作用下采空区瓦斯分布规律的数值模拟研究

分析了采空区瓦斯涌出的来源、采空区瓦斯渗流及涌出规律,并以采用高抽巷抽采方法的裴沟矿32003综放工作面为例,建立了工作面数值模拟模型,进行了数值模拟研究。研究得到了在高抽巷抽放条件下的采空区瓦斯分布规律。这对采空区的瓦斯抽放及防治具有重要的意义。     

某矿综放面采空区瓦斯涌出深度初探

对某矿2307综放面所利用的后尾巷进行采空区瓦斯抽放的效果进行分析,在探讨该工作面瓦斯来源的基础上,确定了采空区瓦斯涌出的合理深度和瓦斯治理的有效途径,对今后治理综放面采空区瓦斯有着重要的指导意义。     

煤矿综放工作面进行瓦斯抽放技术的应用研究

大雁第二煤矿采用瓦斯抽放技术,解决了综放工作面上隅角及回风巷瓦斯超限的难题,但解决风排瓦斯不能实现安全体积分数之下回采。利用ZYW-85型井下移动式瓦斯抽放泵站,通过管路系统、高位钻孔、垂直钻孔和顶板巷等技术,试验研究综放工作面采空区瓦斯抽放,达到综放工作面上隅角及回风巷瓦斯体积分数降到规定的安全体积分数以下,保证了安全生产。     

采空区自燃诱发瓦斯灾害耦合致灾特性及防控技术

为研究综放采空区瓦斯与遗煤自燃耦合灾害特征及危险区域,及时预防耦合灾害事故发生,研究了综放采空区瓦斯与遗煤自燃耦合灾害形成条件及特征。以山西和顺天池矿井301工作面为例,提出并实施了采空区煤与瓦斯火灾害监测监控、高抽巷抽采瓦斯及灌浆防灭火等协同防治技术,保证了工作面安全开采。     

高河能源高瓦斯综放工作面瓦斯防控体系研究

为解决高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,在分析W1309综放面双U型通风系统的基础上,结合Y型通风方式在防治综放面瓦斯超限的优势,提出“Y型通风+高抽巷”的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥走向高抽巷的作用,运用Fluent软件对高抽巷不同垂距、不同平距下Y型通风工作面瓦斯分布规律进行数值模拟。结果表明：当高抽巷布置于煤层底板之上30m,与回风顺槽平距为25m的裂隙带中时,瓦斯抽采效果最好,抽采纯量达到18.52m_³/min,抽采浓度最高,可达8.11%,且上隅角瓦斯浓度最低0.61%。通过现场监测记录数据,得出现场数据与模拟值基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性,为工作面瓦斯防控体系的升级提供了理论指导。     

特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术

崔家沟煤矿2303综放工作面存在抽采难度大、瓦斯涌出量大的问题,为此进行了特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术实践。分析综放工作面瓦斯赋存情况,首先采用分源预测法对2303工作面进行瓦斯涌出量预测,然后采取本煤层钻场扇形钻孔预抽、上隅角采空区埋管抽采、回风巷钻场高位钻孔抽采及顶板高位大直径定向长钻孔相结合的方法进行了瓦斯抽采。实践结果表明,采用分源预测法不仅预测了瓦斯涌出量,也可以掌握瓦斯的涌出来源;该方法对瓦斯抽采效果较好,抽采率满足要求,从而在一定程度上保证了工作面安全高效生产,可以为本矿其他综放工作面及同类高瓦斯矿井特厚煤层瓦斯抽采技术提供参考依据。     

河津腾晖煤业2-105综放工作面瓦斯综合抽采技术

河津腾晖煤业2-105综放工作面在采用U型通风方式的前提下,通过综合采用本煤层瓦斯预抽、高位裂隙孔抽采以及“以孔代巷”抽采技术,解决回采工作面以往采用U+L型通风方式时所面临的横贯启封、密闭等技术与操作难题。实践表明：综合抽采技术的应用,不仅减少了巷道掘进量,而且通过对工作面采空区进行低负压、大流量抽采,可大幅度降低工作面采空区瓦斯在上隅角积聚,与其他瓦斯综合抽采技术相比,“以孔代巷”抽采技术具有较好的经济效益和应用前景。     

新峪煤矿综放工作面顶煤回收率的模型试验研究

为提高综放工作面顶煤回收率,以新峪煤矿为工程背景,进行了综采工作面顶煤回收率的相似模型试验研究。试验研究结果表明,新峪煤矿工作面顶煤采放比应控制在1∶2左右,放煤高度应控制在5m左右;综放工艺方式采用一采一放或两采一放时,综合效果最好。通过现场应用该采放比及工艺方式发现,顶煤回收率有了较大提高,而顶煤混矸率也略有下降。研究成果对新峪煤矿综放工作面提高顶煤回收率具有重要的指导作用。     

综采工作面瓦斯治理技术的研究与应用

通过对综采工作面初采初放时瓦斯来源分析,结合以往工作面回采时存在的问题,论述了初采初放时所采用的瓦斯治理技术及应用效果,提出了综采工作面初采初放时瓦斯治理的对策。     

高瓦斯急倾斜煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

根据1155综放工作面高瓦斯急倾斜煤层的地质概况,结合该工作面实测的煤层瓦斯基础参数,得出该工作面煤层瓦斯可进行抽采;通过理论分析和现场实测的方法,确定了该工作面的瓦斯抽采方法和抽采设计参数。现场抽采数据表明1155工作面Cu2煤层可解析瓦斯量最大值为4.05m3/t,工作面瓦斯平均抽采率为47.1%,回风流中瓦斯浓度未超过1%,瓦斯抽采效果达标。通过对1155综放工作面的瓦斯抽采,保证该工作面安全高效的生产,并为类似条件下的推广应用提供了经验。     

采煤工作面移动式瓦斯抽采系统设计

针对靖远煤电公司魏家地煤矿2105综放工作面瓦斯治理的难题,介绍了工作面移动式瓦斯抽采泵站的选址方案,对移动式瓦斯抽采管路的管径选择、管路阻力验算、管线敷设要求等进行了计算分析,并基于矿井综放工作面瓦斯抽采现状对移动式瓦斯抽采系统进行了说明,给出了移动式瓦斯抽采过程的具体注意事项和安全技术措施。通过实施采煤工作面瓦斯移动式抽采,并与地面永久式瓦斯抽采系统协同运行,工作面瓦斯抽采率得到了较大提高,避免了瓦斯超限事故发生,保证了工作面安全回采。     

特厚煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

为解决蒋家河煤矿采空区瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯超限和回风平巷风排瓦斯量大等问题,提出了本煤层预抽、专用瓦斯抽放巷抽采和上隅角埋管抽采瓦斯相结合的方法对该矿ZF202综放工作面进行瓦斯治理,进行了现场实测和瓦斯抽采效果分析。结果表明,本煤层预抽后,瓦斯含量由7.92 m^3/t下降为4.21 m^3/t,瓦斯压力由0.72 MPa下降为0.38 MPa;上隅角瓦斯浓度由0.78%下降至0.4%左右。通过对比,专用瓦斯抽放巷的抽采纯量是高位钻孔的2.5倍,抽采效果好于高位钻孔,使工作面和上隅角瓦斯浓度保持较低水平,有效地解决了特厚煤层综放工作面瓦斯超限问题,为安全生产提供了重要保障。     

高瓦斯工作面上隅角瓦斯治理技术

兴安煤矿对高瓦斯采煤工作面采用仰斜钻孔、上隅角插管、底板巷道抽放采空区等综合治理瓦斯技术,由于21号煤层顶板坚硬,工作面倾向较短,后部采空区不易冒落,仍存在上隅角瓦斯超限隐患,严重困扰通风瓦斯管理,制约工作面的安全生产。介绍了采煤二队利用外错尾巷抽放进行综合瓦斯治理,防止了高瓦斯采煤工作面上隅角瓦斯超限。     

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。