高河能源高瓦斯综放工作面上隅角瓦斯治理研究
发布时间：2021-11-28 08:27
为解决深部高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,通过分析该工作面双U型通风系统存在的问题,并结合工作面Y型通风的优势,提出"Y+高抽巷"的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥Y型通风配合走向高抽巷的优点,确定高抽巷的最佳位置,运用Fluent软件对高抽巷不同垂距、不同平距下工作面及采空区瓦斯分布规律进行模拟和分析。结果表明:在Y型通风主副进风巷的配风比为2.09∶1的情况下,随着采空区向深部延展,瓦斯浓度逐渐提高,在距离工作面约100m处趋于稳定。当高抽巷布置于煤层底板之上30m,与回风顺槽平距为25m的裂隙带中,瓦斯抽采效果最好,抽采纯量达到18.52m3/min,抽采浓度最高,可达8.11%,且上隅角瓦斯浓度最低为0.61%。通过现场监测记录数据,得出现场数据与模拟值基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性,为工作面瓦斯防控体系的升级提供了理论指导。
【文章来源】：中国矿业. 2020,29(07)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
W1309工作面煤层顶板、底板岩层柱状图
高河矿W1309综放面现采用双U型通风系统，如图2所示，共布置4条巷道进行瓦斯治理，胶带顺槽、辅助顺槽、内U回风顺槽进风、外U回风顺槽回风。三进一回双U型通风系统虽能解决采煤期间瓦斯涌出量大的问题，目前随着开采规模扩大，开采速度加快，综放面瓦斯涌出强度高且不均匀，虽加大了工作面配风量，但风排瓦斯效果不理想，回采时上隅角瓦斯偶尔发生超限事故，且矿井供风紧张，直接影响矿井的正常生产。因此，开展对工作面通风系统及瓦斯治理措施的研究具有特殊意义。1.3“Y+高抽巷”瓦斯防控模式的提出为解决W1309工作面上隅角瓦斯超限问题，实现矿井的集约高效生产，基于工作面现双U型通风系统，提出了“Y+高抽巷”的瓦斯防控模式。Y型通风系统巷道采取沿空留巷，可以避免双U型通风巷道数量多导致矿井采掘接替紧张的局面；另外，工作面配风量相对小可缓解矿井的供风压力。利用高抽巷抽放采空区瓦斯，防止采空区瓦斯涌向工作面，避免上隅角瓦斯超限。
1）模型建立及数值模拟参数。为了数值模拟的需要，根据W1309综放面现场实际情况，建立一个梯台形模型来模拟整个采空区和工作面。其具体尺寸如下：采空区覆岩卸压角为67°，走向长度为240m，倾向长200m，冒落带加上裂隙带的高度，为60m，其中冒落带高度范围为0～18m，裂隙带高度范围为18～60m；进回风巷道断面为4m×3.5m；工作面长200m，宽5m，高3.5m。模型如图4所示。图4 双U型通风模型图
【参考文献】：
期刊论文
[1]顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及抽采钻孔参数优化[J]. 李晓疆,王震,娄芳,贾永勇. 中国矿业. 2019(05)
[2]基于偏“W”型通风系统-走向高抽巷的采空区瓦斯治理技术[J]. 武帅,邢玉忠. 煤矿安全. 2019(03)
[3]综放工作面配风量对采空区遗煤瓦斯涌出的影响研究[J]. 范涛,刘彦青,桑聪,程志恒. 煤炭工程. 2018(11)
[4]采用“U+L”型通风方式的回采工作面瓦斯涌出规律研究[J]. 赵新. 矿业安全与环保. 2018(02)
[5]高瓦斯综采工作面顶板走向高抽巷布置研究[J]. 李胜,毕慧杰,罗明坤,兰天伟,张浩浩. 煤炭科学技术. 2017(07)
[6]并列双U型通风方式在高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理中的应用[J]. 王双龙. 机电工程技术. 2015(06)
[7]大倾角特厚煤层综放面瓦斯治理技术[J]. 池佃益,王金光,贺冲冲,宋宝华,黄肖,杨亚峰. 中国矿业. 2015(06)
[8]顶板走向高位钻孔瓦斯抽采技术的研究及应用[J]. 蔡文鹏,刘健,孙东生,姜二龙. 中国安全生产科学技术. 2013(12)
[9]偏W型通风系统瓦斯浓度场数值模拟研究[J]. 杨明东,李英明,张瀚. 安全与环境学报. 2013(06)
[10]巨厚煤层高位钻孔抽采综放工作面上覆岩层瓦斯试验研究[J]. 刘健,刘泽功,高魁. 安全与环境学报. 2013(03)
本文编号：3524076
【文章来源】：中国矿业. 2020,29(07)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
W1309工作面煤层顶板、底板岩层柱状图
高河矿W1309综放面现采用双U型通风系统，如图2所示，共布置4条巷道进行瓦斯治理，胶带顺槽、辅助顺槽、内U回风顺槽进风、外U回风顺槽回风。三进一回双U型通风系统虽能解决采煤期间瓦斯涌出量大的问题，目前随着开采规模扩大，开采速度加快，综放面瓦斯涌出强度高且不均匀，虽加大了工作面配风量，但风排瓦斯效果不理想，回采时上隅角瓦斯偶尔发生超限事故，且矿井供风紧张，直接影响矿井的正常生产。因此，开展对工作面通风系统及瓦斯治理措施的研究具有特殊意义。1.3“Y+高抽巷”瓦斯防控模式的提出为解决W1309工作面上隅角瓦斯超限问题，实现矿井的集约高效生产，基于工作面现双U型通风系统，提出了“Y+高抽巷”的瓦斯防控模式。Y型通风系统巷道采取沿空留巷，可以避免双U型通风巷道数量多导致矿井采掘接替紧张的局面；另外，工作面配风量相对小可缓解矿井的供风压力。利用高抽巷抽放采空区瓦斯，防止采空区瓦斯涌向工作面，避免上隅角瓦斯超限。
1）模型建立及数值模拟参数。为了数值模拟的需要，根据W1309综放面现场实际情况，建立一个梯台形模型来模拟整个采空区和工作面。其具体尺寸如下：采空区覆岩卸压角为67°，走向长度为240m，倾向长200m，冒落带加上裂隙带的高度，为60m，其中冒落带高度范围为0～18m，裂隙带高度范围为18～60m；进回风巷道断面为4m×3.5m；工作面长200m，宽5m，高3.5m。模型如图4所示。图4 双U型通风模型图
【参考文献】：
期刊论文
[1]顶板来压规律对高位钻孔瓦斯抽采浓度的影响及抽采钻孔参数优化[J]. 李晓疆,王震,娄芳,贾永勇. 中国矿业. 2019(05)
[2]基于偏“W”型通风系统-走向高抽巷的采空区瓦斯治理技术[J]. 武帅,邢玉忠. 煤矿安全. 2019(03)
[3]综放工作面配风量对采空区遗煤瓦斯涌出的影响研究[J]. 范涛,刘彦青,桑聪,程志恒. 煤炭工程. 2018(11)
[4]采用“U+L”型通风方式的回采工作面瓦斯涌出规律研究[J]. 赵新. 矿业安全与环保. 2018(02)
[5]高瓦斯综采工作面顶板走向高抽巷布置研究[J]. 李胜,毕慧杰,罗明坤,兰天伟,张浩浩. 煤炭科学技术. 2017(07)
[6]并列双U型通风方式在高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理中的应用[J]. 王双龙. 机电工程技术. 2015(06)
[7]大倾角特厚煤层综放面瓦斯治理技术[J]. 池佃益,王金光,贺冲冲,宋宝华,黄肖,杨亚峰. 中国矿业. 2015(06)
[8]顶板走向高位钻孔瓦斯抽采技术的研究及应用[J]. 蔡文鹏,刘健,孙东生,姜二龙. 中国安全生产科学技术. 2013(12)
[9]偏W型通风系统瓦斯浓度场数值模拟研究[J]. 杨明东,李英明,张瀚. 安全与环境学报. 2013(06)
[10]巨厚煤层高位钻孔抽采综放工作面上覆岩层瓦斯试验研究[J]. 刘健,刘泽功,高魁. 安全与环境学报. 2013(03)
本文编号：3524076
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