高瓦斯易自燃煤层综放工作面采空区瓦斯治理技术研究

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本文以山西佳新煤矿1504工作面采空区上隅角瓦斯严重超限的情况为背景,对该高瓦斯易自燃综放工作面进行了现场观测。针对该工作面高瓦斯易自燃的特点,首先分析了各种采空区瓦斯治理技术和采空区自燃火灾治理技术,比较了各种治理措施的优缺点,优先选择抽采技术以兼顾瓦斯治理和防火。随后对抽采技术的理论基础—采空区漏风规律的研究状况进行了综述。根据高瓦斯综放工作面采空区所体现的特征,利用渗流力学相关理论和实验,结合综放采空区瓦斯运移特性和采空区自燃“三带”影响因素,以高瓦斯综放工作面现场观测数据为基础,对该高瓦斯易自燃综放采空区的氧浓度、瓦斯浓度、孔隙分布、渗透系数、压力分布、耗氧速度等参数进行数据拟合;并利用采空区风流渗流模型和松散煤岩体中氧浓度场、瓦斯浓度场的数学模型,建立了高瓦斯易自燃综放采空区漏风流场数学模型,通过ANSYS中FLUENT软件对高瓦斯易自燃综放采空区漏风状况进行数值模拟。模拟结果比较接近现场实际。结合现场观测和模拟的结果对采空区漏风规律进行了总结,进而运用这些结果分析高瓦斯易自燃综放采空区上隅角瓦斯严重超限的原因和指导现场采空区瓦斯治理和采空区火灾防治工作,取得了较好的效果。
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