基于工作面采场瓦斯浓度分布的工作面顶板高抽巷位置优选研究

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1、太原理二[大学硕上研究尘学位论文基于工作面采场瓦斯浓度分布的工作面顶板高抽巷_二优选研究嘲Y删2㈣395826摘要综放工作面因其高产高效等优势被广泛应用，同时也存在瓦斯涌出量大等问题，其中大量的采空区瓦斯涌出，直接影响着采面的安全生产，因此采空区瓦斯治理就显得意义重大。顶板高抽巷抽放采空区瓦斯是被实践验证过的解决采空区瓦斯问题的有效方法。而不同位置的顶板高抽巷对抽放采空区瓦斯效果有着明显的不同，所以确定高抽巷合适的布置位置，是有着重要的理论以及实际作用。本文详细的描述了采空区内上覆岩层破坏后形成的“三带”即垮落带、断裂带以及弯曲带的特征以

2、及相关计算，结合根据一缘煤矿150109工作面实际情况得出垮落带和断裂带的高度；阐述了形成“三带”后瓦斯在其内的流动状态以在断裂带中的升浮，扩散这两种形式为主；也分析了采空区内的瓦斯来源和影响因素以及计算；并依据多孔介质的理论知识将采空区看作是一个多孔介质，从而建立起一缘煤矿采空区物理模型，进而应用FLUENT软件模拟一缘煤矿150109I作面不同位置高抽巷抽放采空区瓦斯分布规律，得出高抽巷合适位置。根据一缘煤矿150109I作面采空区实际状况，使用FLUENT软件对其进行了数值模拟：1)不设项板高抽巷时工作面采空区内的瓦斯分布规律；2)

3、高抽巷垂直位置的优选：将顶板高抽巷置于距回风顺槽27m、距底板32m、人原理上大学硕上研究尘学位论文40m、48m、56m时的采空区瓦斯分布规律；3)高抽巷水平位置的优选：当顶板高抽巷高度为模拟出来最合适的40m垂高时，距回风顺槽27m、35m、43m、5lm时的采空区瓦斯分布规律。通过分析模拟得到的三维立体图，对采空区瓦斯的流动规律进行分析总结，同时通过对比得出最为合适的顶板高抽巷位置。当不设顶板高抽巷时工作面采空区内的瓦斯分布规律是瓦斯在横向方向距离采煤面越远则其浓度会越高，在采煤面上，瓦斯在进风巷道浓度较低流经采煤面的过程中瓦斯浓度

4、会慢慢增加使得回风巷道瓦斯浓度较高，再加上上隅角瓦斯影响会出现瓦斯超限问题。而在采空区垂直上，断裂带会有瓦斯的积聚，越向上瓦斯浓度也会变大。模拟项板高抽巷水平定位27m时，垂高分别为32m、40m、48m、56m时的采空区瓦斯分布规律，这是为了得到适当的顶板高抽巷高度，同时对这时候的瓦斯规律进行分析，结果表明当高度为40m时，高抽巷瓦斯浓度29％，上隅角为0．75％，此时与其他位置相比所得到的结果较好。当确定了高度40m时，再分别模拟在这个高度时，水平为27m、35m、43m、51m时的采空区瓦斯分布规律，从而取得最适合水平位置，从模拟对

5、比结果看当水平为35m时，高抽巷瓦斯浓度为35％，上隅角瓦斯浓度为0．7％，此时水平位置最合适，所以就确定了顶板高抽巷位置：高度40m，水平35m。在与一缘煤矿150109212作面现场实际情况进行比对得出本次模拟得到的顶板高抽巷位置与实际布置的顶板高抽巷位置相一致，模拟瓦斯抽放的结果与实际瓦斯抽放的结果也相差不大，这个位置的高抽巷布置能够解决采空区的瓦斯问题，能解决一缘煤矿高抽巷的实际工程问题，也能为顶板高抽巷位置布置提供一种借鉴方法。关键词：顶板高抽巷，上隅角瓦斯，多孔介质，FLUENT数值模拟Il太原理工大学硕上研究尘学位论义BAS

6、EDONTHEⅣ田NINGFACEROOFFIELDGASCONCE卜m之AnONDIS硼[UBUTIOND辽FACEOFLOCArIONOPTI皿ATIONROOFmGHPUⅧn寸GLA』NESTUDYABSl№～CTFullymechanizedproductiontechnologybecauseofcoalminingitshighefficiency,highyieldandotheradvantagesiswidelyused．Therearealsoproblemsoflargeamountofgasemission，inw

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