采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (1): 206-214.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2020.0507

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高强开采综放工作面瓦斯浓度空间分布规律研究

  

  1. 1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054,中国;2.西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室,陕西 西安 710054
  • 出版日期:2022-01-15 发布日期:2022-01-15
  • 通讯作者: 林海飞 E-maiI: 1haifei@163.com TeI: 029-85587450
  • 作者简介:丁洋( 1987— ) 男 山东省五莲县人 讲师 硕士生导师 主要从事矿井瓦斯精准抽采与采空区固碳方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学青年基金项目( 51704227)

Spatial distribution law of gas concentration in the fully mechanized caving face of high intensity mining

  • Online:2022-01-15 Published:2022-01-15

摘要: 在高强开采综放工作面,瓦斯极易局部聚集和超限,制约着煤矿的安全生产。本文为研究综放工作面高强度开采时支架下方空间和上隅角的瓦斯分布特征,采用立体网格测点布置法测定瓦斯浓度。通过反距离插值法对数据进行处理,构建出高强开采综放工作面支架下空间瓦斯涌出影响区分界线理论模型,得到了该类型工作面瓦斯浓度分布规律。结果表明,沿着风流方向高强开采综放面瓦斯浓度梯度逐渐升高;沿着风流方向测量断面瓦斯浓度最低点由采空区侧逐渐向煤壁侧移动。测试工作面支架下空间划分为风流主导区和瓦斯涌出影响区,得到支架下空间的瓦斯浓度区域占比:风流主导区为37.46%,瓦斯涌出影响区占62.54%,其中煤壁瓦斯影响区为53.99%,采空区瓦斯影响区为8.55%。在空间高度上,靠近底板的水平测量层面的瓦斯低浓度区域明显要小于其他水平测量层面;上隅角瓦斯浓度最高点为0.56%,是支架下空间最高瓦斯浓度的3.73倍。由此提出采空区埋管抽采方案,上隅角瓦斯浓度降低至0.22%,瓦斯治理效果显著,保证了高强开采综放工作面的正常安全生产。

关键词: 综放工作面, 瓦斯测定, 空间分布, 上隅角瓦斯抽采

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