綜采面“U+L”兩進一回通風系統(tǒng)采場瓦斯運移規(guī)律模擬研究.pdf

1、采空區(qū)瓦斯涌出是工作面瓦斯涌出的重要來源之一，對采空區(qū)涌出瓦斯的研究和治理已成為煤炭工業(yè)瓦斯治理的重要研究內(nèi)容。本文以沙曲礦的14205工作面為背景，系統(tǒng)分析了綜采工作面采空區(qū)瓦斯涌出來源、影響因素及流動特征，結合瓦斯流動的數(shù)學模型及相似理論，通過數(shù)值模擬和相似材料實驗的對比驗證研究，總結出“U+L”型兩進一回通風系統(tǒng)下綜采工作面采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律。
　　 依據(jù)瓦斯?jié)B流理論、質量守恒定律和流體力學，建立了瓦斯流動數(shù)學模型的基本方

2、程。結合沙曲礦14205工作面的實際情況，運用FLUENT軟件對采空區(qū)瓦斯運移過程進行數(shù)值模擬研究，得出采場瓦斯沿工作面推進方向、垂直方向和寬度方向上的“三維”瓦斯?jié)舛确植技白兓?guī)律。通過對不同的工作面通風系統(tǒng)和不同的進口風速對采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植嫉挠绊戇M行分析，表明：采用“U+L”型兩進一回通風方式可以降低采空區(qū)瓦斯?jié)舛?，明顯降低了工作面及上隅角瓦斯?jié)舛?；增加風速，可以使采空區(qū)內(nèi)高濃度瓦斯向深部推移，從而降低工作面及上隅角瓦斯?jié)舛取?b

3、r>　　 依據(jù)相似理論，通過相似材料模擬實驗，定性研究采空區(qū)氣體流動形態(tài)和濃度分布，對采空區(qū)瓦斯運移的數(shù)值模擬結果進行驗證。實驗結果表明：采空區(qū)內(nèi)氣體流動形態(tài)、濃度分布與數(shù)值模擬結果一致，采用“U+L”型兩進一回通風方式可以降低工作面及上隅角瓦斯?jié)舛取?br>　　 通過采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律的相似模擬研究，確定了該工作面采空區(qū)內(nèi)高濃度瓦斯聚集區(qū)域，即工作面推進方向距離工作面40-250m之間，垂直方向距離工作面底板30-40m，工作面寬