高瓦斯超长综放面瓦斯抽放技术研究与应用

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由于我国煤层瓦斯具有低浓度、低压力、低渗透的“三低”特性，煤矿瓦斯从源头来源治理有三个方面，本煤层瓦斯治理、采空区瓦斯治理和临近层瓦斯治理。而综放开采因具有产量大、成本低、效益好等优点，在我国广泛应用，随之而来的采空区遗煤量大造成采空区瓦斯浓度较高等问题愈发严重，不仅影响生产而且危及员工安全。瓦斯抽放能从根本上解决煤矿瓦斯问题，而采空区瓦斯问题通过改变通风方式来解决是比较节约成本的一种有效方法。因此本文在推导本煤层瓦斯运移扩散公式的基础上，借助于COMSOL Multiphysics数值模拟软件来模拟不同抽放时间、抽采孔径、抽采负压、抽采孔间距、围岩压力对抽采效果或孔隙率和渗透率的影响，来找到适合的瓦斯抽放参数；不同通风方式对采空区瓦斯浓度的影响；模拟高抽巷的高度与理论公式计算的比对，最后在工程实践的监测值来对比研究。
　　抽采时间在180d以前抽采效果较此后抽采效果好，抽采孔径为120mm，抽采负压为10kPa，抽采孔间距为5m。上隅角和工作面瓦斯超限问题也是利用改变通风方式的方法来解决，模拟采空区瓦斯浓度的变化确定通风方式为“Y+高抽巷”型。通过计算得到周期来压步距为8.8m-11.7m，采空区三带中的冒落带的高度为11.8m-18.1m，数值模拟得到高度为15.5m，确定UDEC数值模拟软件的模拟开挖距离为20m，模拟出三带高度与公式对比相吻合，在现实应用中的监测数值钻屑瓦斯解吸指标 Kmax值最大为0.38；钻屑量 Smax最大值为2.4 kg/m；瓦斯浓度W小于8m3 t，均符合标准要求。

著录项

作者
席俊辉;
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作者单位

山东科技大学;

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授予单位山东科技大学;
学科采矿工程
授予学位硕士
导师姓名臧传伟;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TD712.6;
关键词
超长工作面; 瓦斯抽放; 数值模拟; 高抽巷;

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