布尔台矿综放工作面采空区瓦斯运移规律及瓦斯抽采优化研究

作     者：周爱桃 张蒙 王凯 陶博 Zhou Aitao;Zhang Meng;Wang Kai;Tao Bo

作者机构：中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 

出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)

年 卷 期：2020年第5卷第3期

页      面：291-301页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51774292) 

主　　题：综放工作面 采空区瓦斯抽采 遗煤解吸 数值模拟 现场应用 

摘      要：采空区涌出瓦斯是采煤工作面瓦斯重要来源之一,合理的采空区抽采方案可有效解决工作面瓦斯超限问题。本文结合数值模拟与现场应用对神东布尔台矿42号上煤层综放工作面采空区瓦斯插管抽采系统进行优化。首先,利用流体模拟软件FLUENT模拟采场瓦斯运移特征,考虑了采空区遗煤解吸和上邻近层的瓦斯涌出,揭示了采空区瓦斯浓度分布规律,并分析了抽放口与回风隅角距离、抽采负压和不同配风比对抽采效果的影响,提出抽采优化方案。然后,将优化方案进行现场应用,重点考察了抽放口与回风隅角距离和抽采负压,得出当插管间距为70 m、抽采负压为12~18 kPa时,抽采效果较好。研究结果对高产高效低瓦斯矿井采空区瓦斯抽采方案优化具有理论和现实意义。