耿村矿高位巷抽采采空区瓦斯技术研究

发布时间：2017-12-18 20:11

  本文关键词：耿村矿高位巷抽采采空区瓦斯技术研究

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【摘要】：近年来随着煤矿开采规模及深度的加大,采空区涌出的瓦斯量不断增加,经常造成工作面、回风巷及上隅角瓦斯浓度超限,而高位巷抽采采空区瓦斯技术在我国很多矿井得到了应用,并取得了很好的效果,而高位巷的抽采参数对抽采效果的影响很大,所以确定高位巷合理的巷道断面积、高位巷最佳抽采位置以及高位巷合理的抽采负压,对工作面及上隅角的瓦斯治理和采空区防灭火工作具有重要的指导意义。本文依据计算流体力学的基本理论,结合12220工作面采空区煤岩冒落情况下的孔隙率分布,运用数值模拟得到不同断面积时采空区边界漏风分布、采空区和上隅角瓦斯浓度分布以及高位巷抽采瓦斯纯量,综合分析高位巷断面积对抽采效果的影响,再结合理论分析选取合理的高位巷断面积为5m2(宽2.5m,高2m)。通过模拟实验得到高抽巷在不同位置时,高位巷的抽采混量、抽采瓦斯纯量以及上隅角瓦斯浓度的变化规律,再结合理论分析确定12220工作面高抽巷的最佳抽采位置为:距采空区底板的垂直距离为42m,距回风巷的水平距离为33m。另外,高位巷抽采对采空区前部回风侧瓦斯分布影响较大。通过对高位巷不同抽采负压条件下采空区流场及瓦斯运移进行数值模拟,得到不同抽采负压时沿工作面倾向采空区边界漏风、采空区和上隅角瓦斯浓度以及抽采瓦斯纯量,从而确定耿村矿高位巷合理的抽采负压为5kPa,同时有些结论也可以为高位巷在其他矿井的应用时,选取合理的参数提供参考。结果表明:抽采负压小于5kPa时,随着抽采负压的升高沿工作面倾向风流由工作面漏向采空区的漏风范围和漏风量基本不变,大于5kPa时,随着抽采负压的升高沿工作面倾向风流由工作面漏向采空区的漏风范围和漏风量逐渐增加,当负压达到19kPa时沿整个工作面长度风流由工作面流向采空区。上隅角瓦斯浓度随着抽采负压的升高而降低。抽采瓦斯纯量随着抽采负压的升高而增加,但增加的幅度越来越小。
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712.6

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本文编号：1305454