大黄山矿综放工作面瓦斯运移规律研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文大黄山矿综放工作面瓦斯运移规律研究摘要我国是世界上最早采煤和用煤的国家，随着经济的发展，对煤炭的需求日益增加。在煤炭开采过程中，瓦斯超限对煤矿安全具有很大的危害性，尤其是急倾斜厚煤层，由于其在开采过程中瓦斯涌出量较大，造成工作面（尤其是上隅角）的瓦斯在短时间内骤增，瓦斯治理难度增加。综放工作面的瓦斯运移规律是治理瓦斯超限和选择瓦斯抽放方法的重要指导因素，对其进行系统的研究为今后的瓦斯治理工作奠定了一定的理论基础。本文以大黄山矿+735工作面为研究对象，针对其急倾斜厚煤

2、层的特点，对采煤面和上隅角进行实测，利用FLUENT软件对采空区瓦斯进行了数值模拟。主要结论如下:一、在实验室的条件下对粒径不同的45号气煤煤粒进行了瓦斯吸附实验，得出Langmuir方程曲线和瓦斯吸附等温线，吸附常数a在两种不同粒径下都比较大，所以采出的煤炭一定要及时的运出。二、735工作面采用综放采煤方法时瓦斯涌出量较大，对采煤面和上隅角的瓦斯浓度进行实测，依据实测结果分析了采煤面瓦斯浓度在倾向、走向、垂直底板三个方向及上隅角的瓦斯浓度变化规律，结果表明沿着倾向（进风巷到回风巷）瓦斯浓度是逐渐

3、增加的，越靠近回风巷瓦斯浓度增加越快；沿走向在进风巷处瓦斯浓度基本保持不变，靠近回风巷处，瓦斯浓度以开口向上抛物线的形式变化；上隅角的瓦斯浓度在放煤时靠近回风巷时达到最大。三、应用FLUENT软件对采空区的瓦斯运移情况进行了计算机模拟，根据模拟结果分析了“竖三带，横三区”的瓦斯运移规律，得出在压实区和I太原理工大学硕士研究生学位论文冒落带的瓦斯浓度比较高。四、通过研究工作面的瓦斯运移规律，分析了上隅角的瓦斯浓度超限的原因，提出了上隅角埋管结合架后抽采瓦斯的方法，在现场应用中取得了很好的抽采效果，解

4、决了上隅角瓦斯超限的问题。本文通过对+735综放工作面瓦斯运移规律的研究，为工作面的瓦斯治理和抽采方法的选择提供了一定的理论依据，保证了煤矿在安全的前提条件下充分发挥综放高产高效的优势。关键词：瓦斯运移，数值模拟，瓦斯抽放，综放工作面，急倾斜厚煤层II太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCHOFMETHANEMIGRATIONINTHEFULLYMECHANIZEDCAVINGFACESINDAHUANGSHANMINEABSTRACTOurcountryistheearliestna

5、tiontomineandusecoalintheworld.Withtheeconomydeveloped,demandforcoalisincreasingdaybyday.Intheprocessofcoalmining,theexceedinggasconcentrationisofgreatharmtocoalminesafety,especiallyintheinclinedthickcoalseams.Duetogasemissionamountintheminingprocessi

6、slarge,gasamountsurgeinashorttimeintheworkingface(especiallyintheuppercorner),whichincreasesthedifficultyofgascontrol.Gasdeliverylawofthefullymechanizedcavingfaceisthekeyguidingfactorforgascontrolandselectionofgasdrainagemethod.Systematicstudyofthegas

7、deliverylawcouldprovideatheoreticalbasisforgascontrolinthefuture.Thispapertakes+735workingfaceoftheDahuangshancoalmineasstudyobject,accordingtothecharacteristicoftheinclinedthickcoalseams，in-situgasconcentrationofworkingfaceandtheuppercornerhasbeenmea

8、sured,andgoafgashasbeennumericalsimulatedbyFluent.Themainconclusionsareasfollows:1.Isothermaladsorptionexperimentswithdifferentparticlesizesof45#gasIII太原理工大学硕士研究生学位论文coalhasbeenconducted,Langmuirequtioncurvesandgasadsorptioncurveshavebeenget.A