高位巷抽采对采空区瓦斯运移与煤自燃的影响及应用

发布时间：2017-12-18 15:02

本文关键词：高位巷抽采对采空区瓦斯运移与煤自燃的影响及应用

【摘要】：矿井的瓦斯及煤自燃灾害严重制约综放工作面的安全高效回采,高位巷抽采方式是目前治理采空区瓦斯的有效技术手段之一。但是,高位巷瓦斯抽采会改变采空区漏风流场分布,进而影响煤自燃规律。因此,研究高位巷负压抽采对采空区瓦斯运移及煤自燃的影响特征,确定采空区瓦斯及煤自燃防治的平衡点,对于采空区瓦斯及煤自燃的协同防治尤为重要。本文根据彬长集团胡家河矿401102高瓦斯易自燃特厚煤层分层综放开采工作面的实际开采技术条件,剖析了高位巷抽采瓦斯原理及负压抽采对采空区煤自燃环境的影响特征,建立了高位巷抽采条件下采空区氧气体积分数空间分布数学模型,表明高位巷抽采负压为采空区氧气分布的主控影响因素之一;进行了特厚煤层综放工作面物理相似模拟实验,得到综放工作面覆岩裂隙分布规律,理论推导建立采空区冒落煤岩空隙率及渗透率分布方程,结合实例得到了综放采空区的空隙渗流特性;运用Ansys软件建立采空区CFD数值模型并确定了边界及初始条件,进行了不同高位巷抽采参数、不同空间位置等参数条件下采空区瓦斯及煤自燃“三带”分布特征的数值模拟研究,提出了合理的高位巷抽采参数与空间布置参数的确定方法,进而确定出满足采空区瓦斯及煤自燃耦合防治要求的高位巷抽采流量、抽采负压、平距及垂距等关键参数。通过束管监测采空区气体浓度随工作面推进距变化规律及采场瓦斯空间分布现场实测,得到了采空区自燃“三带”的实际分布范围及采场瓦斯分布规律,进行了采空区瓦斯抽采效果及煤自燃防治效果评价,结果表明确定的高位巷空间布置以及抽采参数能够满足综放面的安全回采。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD752.2;TD712

【参考文献】

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