综采工作面上隅角瓦斯治理的探索与研究

我国绝大部分采煤工作面均采用"U"型通风方式,其上隅角是采空区瓦斯的集中涌出区域。文章通过对综采工作面上隅角瓦斯来源和瓦斯超限原因的分析,探索出一套"两进一回"治理上隅角瓦斯的通风方式。该方式能有效提高局部积聚区域内瓦斯扩散强度,并能加强巷道中风流的瓦斯运移,治理上隅角瓦斯简单易行、稳定可靠,有较好的推广应用价值。     

高瓦斯矿井采煤工作面通风方式优化设计

某矿属于高瓦斯矿井,为了对采区内首采工作面的上隅角瓦斯进行治理,对其采用的"U"型和"U+L"型通风系统进行分析,研究两种通风情况下工作面和上隅角瓦斯变化情况,最终确定了该工作面采用"U+L"型通风系统。     

东曲煤矿综采工作面上隅角瓦斯治理研究

针对"U"型通风的综采工作面上隅角瓦斯较大的问题,分析综采工作面上隅角瓦斯产生的原因,并提出治理的方法,根据综采工作面瓦斯赋存情况采取有效的措施治理采煤工作面上隅角瓦斯,杜绝上隅角瓦斯超限。     

工作面U型与Y型通风方式风排瓦斯能力探讨

针对传统工作面U型通风方式存在的回风隅角瓦斯浓度偏高问题,分析了工作面U、Y型通风方式的工作原理,然后利用FLUENT软件模拟了流场分布及瓦斯浓度分布情况,结果表明"两进一回"的Y型通风方式可显著降低工作面回风隅角的瓦斯浓度,但在工作面通风方式选择过程中,还应从维护成本等角度考虑。     

“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+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。     

高瓦斯综采工作面采空区长立管埋管瓦斯抽采技术

S2107工作面为高瓦斯工作面,采用"U"型通风方式,上隅角处经常发生瓦斯超限。为了降低上隅角瓦斯浓度,保证综采工作面安全高效回采,通过在S2107工作面进行长立管埋管瓦斯抽采,解决了S2107工作面的上隅角瓦斯超限问题。经工业性试验表明,长立管埋管瓦斯抽采技术可以降低"U"型工作面上隅角瓦斯浓度,减少瓦斯预警次数。     

高瓦斯工作面“偏Y”型三进两回通风方式模拟及分析

普遍采用的U型通风方式的上隅角容易积聚瓦斯,这严重影响矿井的安全生产,特别是对于高瓦斯矿井来讲[1]。寺河煤矿西井区W1301工作面是采用的"三进两回"的U型通风方式,而且是高瓦斯工作面,上隅角瓦斯积聚问题亟待解决。所以对该工作面通风方式进行改进、模拟找到最优通风方法,对矿井安全生产有重要实际意义。     

采煤工作面及上隅角瓦斯赋存现状及治理措施分析

随着潞安集团各矿井采掘水平不断延伸、工作面机械化生产水平越来越高,产量逐年增加以及整合矿井技改工程全面展开,矿井瓦斯涌出越来越大,矿井"一通三防"管理难度进一步提高,特别是上隅角三角区瓦斯一直是治理难题,制约着矿井的安全生产。针对上隅角和工作面瓦斯,必须采取行之有效的管理办法和措施才能有效治理。目前回采工作面的通风方式主要有"U"型、"W"型、"H"型、"U+L"型、"U+高抽巷"型和"Y"型通风,通过对比分析,"Y"型通风能有效治理上隅角瓦斯,同时能降低成本和优化工作面作业环境。     

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。     

“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。     

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。     

王坡煤矿综放工作面瓦斯治理体系研究

以往王坡煤矿综放工作面采用"U+I"型通风方式,为了响应《煤矿安全规程》取消瓦斯尾巷的规定,同时贯彻国家政策回采工作面采用单"U"型通风方式。王坡煤矿结合国内外工作面瓦斯治理经验,最终形成"U"型通风方式,横川预埋管路抽排采空区和上隅角瓦斯的抽采方式,及本煤层顺层预抽和高位钻场抽排采空区瓦斯的综放工作面瓦斯治理体系,在新形势下为王坡煤矿探寻出新的综放工作面瓦斯治理技术。     

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。     

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。     

基于移动坐标下“U”型与“U+I”型通风方式下采空区遗煤瓦斯涌出对比分析

利用CFD三维可视化数值模拟技术分别对"U"型与"U+I"型通风方式下采空区瓦斯运移进行了模拟计算,运用UDF接口建立了基于工作面移动坐标下的采空区遗煤瓦斯渗流计算模型与回采巷道内瓦斯弥散运移计算模型,定量对比研究了不同工作面推进速度和工作面配风量条件下2种通风方式下采空区瓦斯涌出的差异性,研究结果表明:"U"型通风方式下回风巷瓦斯浓度大小约为"U+I"型通风方式的2倍,随进风巷风速增大,"U+I"型通风方式和"U"型通风方式下回风巷瓦斯浓度均呈现减幅形式减小,随工作面推进速度增大,"U"型通风方式下回风巷瓦斯浓度呈减幅形式增大,而"U+I"型通风方式下回风巷瓦斯浓度呈现近似线性形式增大,相比于"U"型通风方式,"U+I"型通风方式下上隅角瓦斯浓度可降低25%~50%。     

U型与J型通风采空区流场数值模拟研究

为了对比分析U型通风与J型通风采空区流场运移规律,建立了U型通风与J型通风采空区二维模型,用Fluent软件对其流场进行了模拟。结果表明:无论U型通风还是J型通风,沿采空区走向瓦斯浓度都逐渐增大,但U型通风采空区深部瓦斯浓度(高于80%)要远高于J型通风采空区深部瓦斯浓度(10%左右);J型通风条件下漏风风流携带瓦斯向采空区深部运移,工作面上隅角瓦斯浓度较低,仅为0.1%~0.2%,而U型通风部分漏风风流经采空区后又携带瓦斯进入工作面,上隅角瓦斯浓度达到1%~5%;J型通风相比U型通风能较好解决上隅角瓦斯积聚问题。     

12507回采工作面上隅角瓦斯治理经验介绍

山西西山煤电集团屯兰矿属于煤与瓦斯突出矿井,回采工作面均采用U型或Y型通风系统,随着工作面尾巷的取消,U型通风系统的上隅角瓦斯治理难度加大,普通埋管抽采无法有效缓解上隅角瓦斯频繁预警,提出采用新型U型低位瓦斯治理巷模式,实现了高瓦斯区域低瓦斯状态生产的安全局面,保障了上隅角瓦斯治理效果。     

低瓦斯矿井U型通风采煤工作面瓦斯综合治理

低瓦斯矿井U型通风采煤工作面上隅角瓦斯治理是矿井通风瓦斯管理的难点,对采煤工作面细化通风管理并采用上隅角埋管或插管抽放,可有效解决采煤工作面上隅瓦斯超限问题,对于类似的低瓦斯矿井U型通风系统的采煤工作面上隅角瓦斯治理有非常重要的借鉴意义.     

采空区瓦斯分布规律的模拟研究

针对综采面U型通风上隅角瓦斯经常超限的严重问题,将工作面的通风方式调整为W型通风,分别对综采面U型通风和W型通风条件下采空区瓦斯分布进行了数值模拟研究,得出两种不同通风方式下的采空区瓦斯分布规律。研究结果表明:工作面选用W型方式,在相同的条件下,能更有效地解决上隅角瓦斯超限问题,最后,通过将数值模拟风速值与理论计算风速值进行对比,模拟结果与理论计算结果非常接近,验证了数值模拟的正确性,为综采工作面瓦斯的防治提供了一定的理论依据。