文档介绍：第 28卷第 1期矿业工程研究
2013年 3月 MineralEngineeringResearch
采动裂隙带卸压瓦斯合理抽放效果分析
谢萍,周利华
(湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭 411201;湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭 411201)
摘要:分析采动裂隙带中卸压瓦斯的运移特征与提出合理有效地抽采裂隙带卸压瓦斯措施对确保回采工作面高安全高效生
FLUENT数值模拟模型,模拟分析确定 U(U型通风模式)+L(内错尾巷)+走向高抽巷
型通风模式下高抽巷和联络巷最佳布置参数以实现最理想的瓦斯抽放效果,在此基础上提出 U+L(内错尾巷)+走向高抽巷型立
体化采动裂隙带卸压瓦斯治理方案.
关键词:采动裂隙;卸压瓦斯;数值模拟;瓦斯抽放
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1674-5876(2013)01-0043-05
,
离层裂隙和穿层裂隙在顶板垮落后相互融汇贯通[1],形使得裂隙带中的混和气体与外围环境气体的密度差不
成随工作面推进而动态演化分布的采动裂隙带,该区域断减小,瓦斯的升浮过程也就会慢慢趋于减弱直到停
间,也为瓦斯渗流到采空区和工作面提供了主要通道. 度相对瓦斯密度要大,造成采动裂隙带瓦斯由低浓度
根据煤层开采后采动裂隙带的动态演化与分布特征,结区不断升浮扩散到高浓度区,因此高浓度的瓦斯便会
合瓦斯渗流—扩散力学、多孔介质流体力学等理论,建聚集在裂隙带上部的裂隙区域,从而使裂隙带上部瓦
立卸压瓦斯运移 fluent数值模型[2],模拟分析确定高抽斯浓度高于下部瓦斯浓度.
巷和尾巷联络巷最优布置位置,对于提高瓦斯抽采效 2)距离采煤工作面一倍周期来压范围内,岩体孔
果,保障煤矿安全,具有十分重要的现实意义. 隙率较大,此范围内煤岩应力破坏较严重,瓦斯解析强
1 采动裂隙带中卸压瓦斯运移特征度很高,因距离工作面较近漏风量也较大,因此风流对
瓦斯的解析、运移起较强作用,瓦斯浓度相对还是较
,煤岩体
工作面回采过程中,在煤岩层应力平衡打破后再孔隙率小,采场漏风量减少,但受应力平衡破坏的影响
达到新的应力平衡的过程中,上覆岩层裂隙带经历着此范围内的瓦斯解析程度依然很大,其中瓦斯浓度依
卸压、失稳、变形、裂隙产生、重新压实的动态演化过然较高[4].距工作面稍远处的采空区压实区,由于受
程,裂隙带中瓦斯也经历着渗流—扩散、聚集、饱和、涌矿压作用煤岩体孔隙被压缩,渗透率降低,因此瓦斯解
出的运移过程[3].因此,随着采动裂隙带分布的动态析强度大大降低,采场漏风也不断降低甚至消失.
演化,瓦斯也会相继呈现流动、积聚、溢出的变化过程. 3)回采工作面附近[5],由于漏风量较大,在漏风
1)由于支护上方煤岩涌出瓦斯局部积聚时不断作用下采空区涌出瓦斯向回风巷一侧运移,从而使工
增大的瓦斯压力作用下,以及受本