负压动态调控下矿井瓦斯抽采工况参数变化对比与分析

发布时间：2021-09-11 17:50

　　为研究矿井瓦斯抽采负压动态调控机理及动态调控作用下矿井瓦斯抽采工况参数变化情况,以底板岩层钻孔、采空区为研究对象,开展了不同抽采状态负压调控前后瓦斯抽采负压与抽采瓦斯浓度、抽采量、输送管道内气体流速对应关系的现场试验。试验结果表明:瓦斯抽采系统从混源瓦斯抽采到同源瓦斯抽采,孔口负压从1.20 kPa提高到11.14 kPa,增大了8.28倍;钻场抽采负压从3.02 k Pa提高到43.00 kPa,增大了13.24倍。当抽采负压提高至有富余能力将部分空气抽入瓦斯抽采系统时,底板岩层钻孔出现抽采负压增大、抽采瓦斯浓度降低的现象,钻场抽采瓦斯浓度由46%下降到36%;抽采瓦斯浓度虽有一定降低,但平均抽采混合量由试验前的0.82 m³/min增大到2.72 m³/min,增大了2.32倍;平均抽采瓦斯纯量由试验前的0.31 m³/min增大到0.98 m³/min,增大了2.16倍;管道内气体流速由1.82 m/s增大到6.01 m/s,增大了2.30倍。可为矿井瓦斯抽采负压动态调控及合理抽采负压的选取提... 

【文章来源】：矿业安全与环保. 2020,47(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

底板岩层钻孔剖面示意图

试验期间，不同瓦斯抽采状态下底板岩层钻孔单孔瓦斯抽采负压、钻场瓦斯抽采负压与抽采瓦斯浓度(CH4体积分数，下同)变化情况见表1、表2，钻场瓦斯抽采负压与抽采瓦斯浓度对应关系见图2。试验前，底板岩层钻孔的平均瓦斯抽采负压为1.20 k Pa，试验期间其平均瓦斯抽采负压为11.14 k Pa，抽采负压提高了8.28倍，抽采状态的转变对提高钻孔孔口抽采负压的效果显著。底板岩层钻孔瓦斯抽采是对保护层采动影响后卸压瓦斯的拦截抽采，属于半敞开式瓦斯来源通道，采空区为敞开式瓦斯来源通道。试验前，底板岩层钻孔瓦斯与采空区瓦斯混源抽采，采空区敞开式的瓦斯来源通道在很大程度上会造成系统抽采负压损失与降低;试验期间，排除了采空区瓦斯抽采的影响，底板岩层钻孔同源抽采瓦斯，钻孔孔口抽采负压得到大幅度提高[12]。试验前后，混源瓦斯抽采较同源瓦斯抽采最大的差异在于底板岩层钻孔孔口抽采负压的变化。

试验期间，不同瓦斯抽采状态下底板岩层钻孔、钻场瓦斯抽采负压与抽采量变化情况见表3，瓦斯抽采负压与抽采量对应关系如图3所示。瓦斯抽采流量控制是影响瓦斯抽采效果最重要的环节之一，瓦斯抽采效果的好坏可通过瓦斯抽采量的大小进行反馈。瓦斯抽采量的大小在很大程度上也会影响到瓦斯涌出量的大小、瓦斯涌出的形式、矿井(工作面)配风量的大小和配风方式等[15]。

【参考文献】：
期刊论文
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[6]孔口负压对抽采效果的影响规律研究[J]. 刘建元,刘军,陈攀.  煤炭技术. 2016(10)
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本文编号：3393445