大采高綜采面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律研究.pdf

1、大采高綜采由于開采高度較一般采煤方法大，相應(yīng)的，對采空區(qū)巖體的破壞程度也要大。在開采煤層時，上覆巖層受到破壞形成大量的穿層和離層裂隙，鄰近煤層的瓦斯在壓力的作用下通過這些裂隙流入采空區(qū)，其中一部分瓦斯又會從采空區(qū)涌向工作面，在傳統(tǒng)的U型通風(fēng)方式下，瓦斯往往受漏風(fēng)的影響在上隅角位置積聚，給煤礦的安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。
　　本文綜合前人所取得的研究成果，分析了受采動影響，采空區(qū)及上覆巖層的破壞規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對采空區(qū)進行了區(qū)域劃分

2、，并論述分析了各個區(qū)域孔隙率的分布規(guī)律，確定了采空區(qū)不同區(qū)域的參數(shù)及邊界條件。結(jié)合多孔介質(zhì)的特征，較為詳細的分析了瓦斯在煤巖中的流動狀態(tài)和流動形式，根據(jù)瓦斯的擴散、滲透理論建立了瓦斯在采空區(qū)運移的數(shù)學(xué)模型。通過運用 FLUENT軟件對采空區(qū)瓦斯運移進行數(shù)值模擬，并結(jié)合理論分析，能夠更加直觀的了解不同的通風(fēng)方式下瓦斯的分布規(guī)律，找出瓦斯在采空區(qū)及工作面空間的積聚區(qū)域，為工作面瓦斯的防治提供可靠的依據(jù)。
　　通過數(shù)值模擬，較為詳細的分

3、析了瓦斯在采空區(qū)內(nèi)沿垂直方向、工作面傾向及推進方向上的分布規(guī)律，通過工作面瓦斯分布的情況得到U型通風(fēng)方式下瓦斯在上隅角的濃度為5％，給工作面正常生產(chǎn)留下了安全隱患，必須采取相應(yīng)的治理措施。而采用 U+L型通風(fēng)方式后，雖然增加了一條尾巷，排放了部分瓦斯量，在一定程度上降低了工作面上隅角的瓦斯?jié)舛?，但從本質(zhì)上沒有解決問題，在其它因素的影響下，瓦斯?jié)舛热匀蝗菀壮蕖．?dāng)工作面采用 U+L+走向高抽巷方式時，在裂隙帶裂隙發(fā)育的區(qū)域沿煤層走向方向上

4、布置一條高抽巷道后，通過尾巷和高抽巷道同時對采空區(qū)的瓦斯進行排放，有效的降低了上隅角的瓦斯?jié)舛?，從本質(zhì)上解決了傳統(tǒng)的U型通風(fēng)方式下瓦斯?jié)舛瘸薜膯栴}。當(dāng)采用 U+內(nèi)錯中位抽放巷方式后，通過負(fù)壓作用于工作面上隅角，使這個區(qū)域的瓦斯?jié)舛鹊陀?.8%，輕松的治理了瓦斯問題。與 U+L+走向高抽巷方式相比,減少了挖掘巷道的工程量，在一定程度上節(jié)約了企業(yè)成本。通過對平煤八礦的瓦斯治理效果進行檢驗，證明在采空區(qū)沿煤層走向方向上布置一條內(nèi)錯中位抽放巷