高瓦斯综放工作面低位高抽巷瓦斯治理数值模拟研究

发布时间：2021-08-20 07:19

　　为了有效解决大采高综放工作面部分区域瓦斯超限问题,本研究采用数值模拟方法对不同层位高抽巷进行对比分析,研究沿采场垂直高度、采场走向深度及倾向长度的瓦斯流动规律及瓦斯浓度分布规律。以上隅角瓦斯浓度和抽采浓度作为判断依据,模拟分析无高抽巷、高位高抽巷、低位高抽巷三种情形下的不同区域瓦斯浓度和抽采量。结果显示,随着瓦斯扩散距离增加,瓦斯浓度逐渐升高,瓦斯的升浮-扩散效应就越明显。应用高位高抽巷和低位高抽巷后,瓦斯体积分数在回风巷侧下降率分别为22.9%～37.7%和31.8%～46.2%;其中,上隅角处瓦斯体积分数分别降低了33.4%和38.3%.此外,低位高抽巷和高位高抽巷瓦斯抽采体积分数分别为0.95%和0.41%;其中,低位高抽巷瓦斯有70.5%来源于工作面,抽采量是高位高抽巷的2.32倍。研究结果表明,低位高抽巷在大采高综放工作面上隅角及回风巷瓦斯治理中有很好的发展前景,可以有效降低上隅角瓦斯超限的风险。 

【文章来源】：太原理工大学学报. 2020,51(02)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

模型简化图(单位:m)

根据模型简化图(图1)在ICEM中建立几何模型,并对模型进行网格划分,划分结果如图2所示。从图中可以看到,网格质量基本维持在0.40以上,而且0.90～0.95之间的占比超过70%,充分说明划分网格质量能够满足模拟计算要求,保证计算结果的准确性。

图6(b)则是高位组测线L2和低位组测线L4瓦斯体积分数变化规律。对于低位组而言,在Z=36 m的测线L4,瓦斯体积分数变化范围在0.183%～0.203%,明显低于(a)图高位组。而高位组在Z=4.1 m的测线L2数据呈现台阶式下降趋势,但瓦斯体积分数依然维持在0.42%以上,始终高于同位置的低位组瓦斯浓度。5 结论

【参考文献】：
期刊论文
[1]高抽巷治理采空区瓦斯层位研究[J]. 马恒,王祥宇,张遵国.  中国安全生产科学技术. 2019(01)
[2]综放工作面高抽巷抽采瓦斯布置层位研究[J]. 靳晓华,王娟,华明国.  中国安全生产科学技术. 2018(04)
[3]高抽巷抽采负压优化的数值模拟[J]. 刘佳佳,杨明,魏春荣.  煤矿安全. 2018(02)
[4]高抽巷负压对采空区瓦斯涌出及自燃“三带”影响的数值模拟[J]. 屈昀,高锦彪,赵鹏翔,甘路军,常青.  中国煤炭. 2017(09)
[5]高抽巷抽采负压对采空区漏风及自燃带的影响[J]. 刘佳佳,王丹,高建良.  黑龙江科技大学学报. 2016(04)
[6]东大煤矿投产初期瓦斯涌出来源及防治技术研究[J]. 郝光生,袁德权,陈宾,赵彬.  煤炭科学技术. 2016(S1)
[7]高抽巷瓦斯抽采对工作面安全开采的影响分析[J]. 张俭让,陈伟,张荃.  西安科技大学学报. 2016(01)
[8]东庞矿瓦斯抽放参数优化数值模拟[J]. 李迎超,张英华,熊珊珊.  有色金属(矿山部分). 2011(03)
[9]顶板瓦斯高抽巷合理抽放负压数值模拟研究[J]. 王成.  工业安全与环保. 2011(01)

硕士论文
[1]胡家河矿高抽巷瓦斯抽采数值模拟研究[D]. 陈伟.西安科技大学 2015
[2]大佛寺矿走向高抽巷瓦斯抽采参数优化研究[D]. 王春桥.西安科技大学 2013



本文编号：3353071