基于CFD模型地面钻井抽采对采空区气体浓度场的影响分析

以某矿5#煤层的保护层作为研究对象,通过建立采空区瓦斯抽采的三维物理模型,数值模拟得到采空区未抽采前气体浓度场及地面井单井抽采和多地面井抽采条件下采空区气体浓度场分布。结果表明,在未实施地面钻井抽采时,靠近工作面侧瓦斯浓度较低,氧气浓度较高,随着往采空区深部距离的增加,瓦斯浓度逐渐升高,氧气浓度逐渐降低;单钻井抽采瓦斯会增大采空区富氧带范围,氧气浓度会随着瓦斯抽采流量的增加而增大;联合钻井抽采会在采空区内部形成较为均匀分布的低压区,在保证抽采瓦斯浓度的同时,又不会导致采空区内漏风而急剧扩大富氧带范围。结果为现场采空区瓦斯治理工作提供一定的理论依据。