高位巷抽采负压对瓦斯及煤自燃协同防治的影响
发布时间：2021-02-26 15:26
高位巷抽采负压为影响采空区瓦斯及煤自燃复合灾害防治的关键因素之一,为确定合理的抽采负压,结合某矿401102综放工作面瓦斯易超限及自然发火实际情况,采用ANSYS数值模拟及现场实测方法,研究高位巷抽采负压对瓦斯抽采效果及煤自燃"三带"分布的影响,并进行工程实践。结果表明:抽采负压对采空区复合灾害防治有显著影响,负压由0.5 kPa增至3.5 kPa,瓦斯抽采纯量增加21.02 m3/min,相比"U"型通风,高位巷负压3 kPa时,氧化升温带宽进风侧扩大17 m,中部与回风侧分别缩小14 m和11 m;提出了合理抽采负压范围的界定方法,确定负压波动区间为[0.951 6,2.558],最佳点为2.558 k Pa。煤层采用高位巷抽采方式时,合理设定抽采负压能够保证采空区瓦斯及煤自燃灾害的耦合防治。
【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
采空区模型
1）随抽采负压升高，通过漏风通道渗流进入高位巷的风量就增多，高位巷瓦斯抽采混合量逐渐增加，由抽采负压为0.5 kPa时的53.5 m3/min增大至3.5 k Pa时的376.2 m3/min。2）抽采负压升高，高位巷瓦斯抽采体积分数减小，由负压0.5 kPa时的21.89%降低为3.5 k Pa时的8.7%，抽采纯量由负压0.5 k Pa时的11.71 m3/min增加为3.5 kPa时的32.73 m3/min。由于抽采负压增大，采空区深部漏风加剧，深部瓦斯沿漏风通道流入高位巷，导致抽采纯量逐渐增加。上隅角瓦斯体积分数由2.06%降低为0.62%，原因为高位巷瓦斯抽采纯量增大，进而减小采空区涌向上隅角的瓦斯量，上隅角瓦斯体积分数降低。
2）抽采负压升高，高位巷瓦斯抽采体积分数减小，由负压0.5 kPa时的21.89%降低为3.5 k Pa时的8.7%，抽采纯量由负压0.5 k Pa时的11.71 m3/min增加为3.5 kPa时的32.73 m3/min。由于抽采负压增大，采空区深部漏风加剧，深部瓦斯沿漏风通道流入高位巷，导致抽采纯量逐渐增加。上隅角瓦斯体积分数由2.06%降低为0.62%，原因为高位巷瓦斯抽采纯量增大，进而减小采空区涌向上隅角的瓦斯量，上隅角瓦斯体积分数降低。3）随抽采负压升高，瓦斯抽采纯量增加速率逐渐变小，考虑瓦斯抽采效率，一味的增加抽采负压是不合理的，显然，负压增大到一定程度已无法显著增加瓦斯的抽采纯量，且会加剧采空区漏风，不利于采空区自燃防治，因此高位巷抽采负压应合理调节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高瓦斯易自燃煤层瓦斯与自燃复合致灾机理研究[J]. 杨胜强,秦毅,孙家伟,蒋春林,伦嘉云. 煤炭学报. 2014(06)
[2]一面四巷高位瓦斯抽采及浮煤自燃耦合研究[J]. 张玫润,杨胜强,程健维,宋万新,焦汉林,张淦星. 中国矿业大学学报. 2013(04)
[3]近距离煤层综放面瓦斯与煤自燃复合灾害防治技术研究[J]. 秦波涛,鲁义,殷少举,曹凯,王美光. 采矿与安全工程学报. 2013(02)
[4]含瓦斯风流条件下煤自燃产物CO生成规律的实验研究[J]. 宋万新,杨胜强,蒋春林,牛杰. 煤炭学报. 2012(08)
[5]高位巷道瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应[J]. 褚廷湘,刘春生,余明高,赵志军,徐全. 采矿与安全工程学报. 2012(03)
[6]综放工作面“U+Ⅰ”通风系统与煤自燃的关系[J]. 周福宝,刘玉胜,刘应科,张占国. 采矿与安全工程学报. 2012(01)
[7]瓦斯抽采对U+Ⅱ型近距离煤层自燃的耦合关系[J]. 褚廷湘,余明高,杨胜强,徐全,孟牒,贾海林. 煤炭学报. 2010(12)
[8]卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系[J]. 袁亮. 煤炭学报. 2009(01)
[9]采空区瓦斯涌出与自燃耦合基础研究[J]. 李宗翔,吴强,肖亚宁. 中国矿业大学学报. 2008(01)
[10]综放开采覆岩离层裂隙变化及空隙渗流特性研究[J]. 李树刚,钱鸣高,石平五. 岩石力学与工程学报. 2000(05)
本文编号：3052781
【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
采空区模型
1）随抽采负压升高，通过漏风通道渗流进入高位巷的风量就增多，高位巷瓦斯抽采混合量逐渐增加，由抽采负压为0.5 kPa时的53.5 m3/min增大至3.5 k Pa时的376.2 m3/min。2）抽采负压升高，高位巷瓦斯抽采体积分数减小，由负压0.5 kPa时的21.89%降低为3.5 k Pa时的8.7%，抽采纯量由负压0.5 k Pa时的11.71 m3/min增加为3.5 kPa时的32.73 m3/min。由于抽采负压增大，采空区深部漏风加剧，深部瓦斯沿漏风通道流入高位巷，导致抽采纯量逐渐增加。上隅角瓦斯体积分数由2.06%降低为0.62%，原因为高位巷瓦斯抽采纯量增大，进而减小采空区涌向上隅角的瓦斯量，上隅角瓦斯体积分数降低。
2）抽采负压升高，高位巷瓦斯抽采体积分数减小，由负压0.5 kPa时的21.89%降低为3.5 k Pa时的8.7%，抽采纯量由负压0.5 k Pa时的11.71 m3/min增加为3.5 kPa时的32.73 m3/min。由于抽采负压增大，采空区深部漏风加剧，深部瓦斯沿漏风通道流入高位巷，导致抽采纯量逐渐增加。上隅角瓦斯体积分数由2.06%降低为0.62%，原因为高位巷瓦斯抽采纯量增大，进而减小采空区涌向上隅角的瓦斯量，上隅角瓦斯体积分数降低。3）随抽采负压升高，瓦斯抽采纯量增加速率逐渐变小，考虑瓦斯抽采效率，一味的增加抽采负压是不合理的，显然，负压增大到一定程度已无法显著增加瓦斯的抽采纯量，且会加剧采空区漏风，不利于采空区自燃防治，因此高位巷抽采负压应合理调节。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高瓦斯易自燃煤层瓦斯与自燃复合致灾机理研究[J]. 杨胜强,秦毅,孙家伟,蒋春林,伦嘉云. 煤炭学报. 2014(06)
[2]一面四巷高位瓦斯抽采及浮煤自燃耦合研究[J]. 张玫润,杨胜强,程健维,宋万新,焦汉林,张淦星. 中国矿业大学学报. 2013(04)
[3]近距离煤层综放面瓦斯与煤自燃复合灾害防治技术研究[J]. 秦波涛,鲁义,殷少举,曹凯,王美光. 采矿与安全工程学报. 2013(02)
[4]含瓦斯风流条件下煤自燃产物CO生成规律的实验研究[J]. 宋万新,杨胜强,蒋春林,牛杰. 煤炭学报. 2012(08)
[5]高位巷道瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应[J]. 褚廷湘,刘春生,余明高,赵志军,徐全. 采矿与安全工程学报. 2012(03)
[6]综放工作面“U+Ⅰ”通风系统与煤自燃的关系[J]. 周福宝,刘玉胜,刘应科,张占国. 采矿与安全工程学报. 2012(01)
[7]瓦斯抽采对U+Ⅱ型近距离煤层自燃的耦合关系[J]. 褚廷湘,余明高,杨胜强,徐全,孟牒,贾海林. 煤炭学报. 2010(12)
[8]卸压开采抽采瓦斯理论及煤与瓦斯共采技术体系[J]. 袁亮. 煤炭学报. 2009(01)
[9]采空区瓦斯涌出与自燃耦合基础研究[J]. 李宗翔,吴强,肖亚宁. 中国矿业大学学报. 2008(01)
[10]综放开采覆岩离层裂隙变化及空隙渗流特性研究[J]. 李树刚,钱鸣高,石平五. 岩石力学与工程学报. 2000(05)
本文编号：3052781
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