采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (2): 411-418.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0611

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割煤截齿摩擦石英砂岩引燃(爆)煤壁短钻孔 涌出瓦斯的危险性研究

宋万新,杨胜强,张少华,周全超,蒋孝元,桑乃文   

  1. 1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116; 2.中国矿业大学安全工程学院,江苏 徐州 221116
  • 出版日期:2021-03-15 发布日期:2021-04-06
  • 通讯作者: 杨胜强 E-mail:453526930@qq.com
  • 作者简介:宋万新(1968— ),男,山东省鱼台县人,博士,从事矿井火灾与瓦斯防治方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2018YFC0807900);中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主课题项目(SKLCRSM19X003)

Risk of igniting (exploding) gas from coal wall drill boreholes by coal cutting picks’ friction against quartz sandstone

  • Online:2021-03-15 Published:2021-04-06

摘要: 本文针对夹矸(石英砂岩)煤层的综采工作面,存在割煤截齿摩擦石英砂岩引燃(爆)浅孔抽放短钻孔涌出瓦斯的风险,以试验工作面为研究背景,通过Fluent数值模拟和MATLAB数据处理分析,研究了对采煤机滚筒后方浅孔抽放钻孔口周围瓦斯引燃危险区的分布规律,并在现场释放CO2模拟了钻孔瓦斯涌出的情况,测得的CO2体积分数分布与数值模拟结果基本一致。研究结果表明:当钻孔口处于采煤机滚筒后方不同位置时,其周围瓦斯引燃(爆)危险区的形状、大小及在钻孔口的分布方位都发生变化。随着钻孔瓦斯流量的增大,瓦斯引燃(爆)危险区的形状基本相同,面积增大,竖直长度随之线性增加;但在采煤机滚筒后方1 m这个最易引起爆炸的范围内,瓦斯引燃(爆)危险区的面积并不大,最大竖直长度为196 mm,如果在竖直方向将钻孔距石英砂岩的安全距离控制在392 mm以上,可以避免浅孔抽放短钻孔涌出瓦斯被引燃(爆)的风险。

关键词: 浅孔抽放, 综采工作面, 石英砂岩, 瓦斯引燃(爆)危险区, 数值模拟

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