摘要
为了研究超厚煤层放顶煤工作面瓦斯分布规律及采空区瓦斯涌出的特征,采用单元法将采场分为40个测试单元,测试了不同生产环境下采场瓦斯分布特征;运用MATLAB软件提供的立方插值法建立了工作面三维瓦斯浓度分布模型,揭示了工作面瓦斯分布规律;分析了瓦斯涌出来源,提出了利用SF6示踪技术并结合实测架间瓦斯浓度的方法,将工作面风流分为3大区,测试结果表明,工作面1~#～40~#架(70 m)为工作面风流漏入区,40~#～80~#架(96～140 m)为过渡区,80~#～120~#架(140～210 m)为采空区气体漏出区;划定了工作面瓦斯治理的重点区域,为抽采措施最佳抽采范围的确定提供了数据支撑。
To study gas distribution law and goaf emission characteristics of super-thick coal seam caving face, gas distribution characteristics under different production conditions are testedby unit method, which divided the stope into 40 test units, three-dimensional gas concentration distribution model is established with cubic interpolation method provided by MATLAB. The paper revealed the distribution law of gas in working face, analyzed the source of gas emission, proposed the tracer technology method of SF6 and measured gas concentration between frames to divide airflow into three areas. The test results showed that the airflow leakage area of the working face is 1~#to 40~#frames(70 m), the transition area is 40~#(96 m) to 80~# frames(140 m), the gas leakage area is 80~#(140 m)to 120~# frames(210 m). The key areas for gas control are delineated, which provides data support for determining the optimum extraction range of drainage measures.
引文
[1]李杰.定向高位长钻孔抽出位置确定及瓦斯治理效果[J].煤炭科学技术,2014,42(12):54-56.
[2]李杰,孙珍平.地面L型钻孔在大采高综放工作面瓦斯治理工作中的探索[J].中国安全生产科学技术,2017,13(3):64-68.
[3]徐青云,张磊,李永明.布尔台矿综采工作面瓦斯分布规律和构成特征[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2014,33(7):887-891.
[4]韩升,赵耀江.大黄山矿综放面瓦斯涌出及分布规律研究[J].煤炭工程,2015,47(5):105-107.
[5]李宗翔,顾润红,张晓明,等.基于RNGk-ε湍流模型的3D采空区瓦斯上浮贮移[J].煤炭学报,2014,39(5):880-885.
[6]吴玉国,邬剑明,王俊峰,等.双U型通风系统综放开采采空区瓦斯分布规律[J].煤炭学报,2011,36(10):1704-1708.
[7]王晓峰.金地井田煤层瓦斯分布规律研究及工作面瓦斯涌出量预测[J].中国安全生产科学技术,2012,8(6):40-43.
[8]高建良,崔亚凯,李星星.综采支架对采空区漏风及瓦斯分布规律的影响[J].安全与环境学报,2014,14(1):17-20.
[9]陈开岩,张占国,林柏泉,等.综放工作面抽放条件下瓦斯涌出及分布特征[J].采矿与安全工程学报,2009,26(4):418-422.
[10]张晓明,霍延伟,王永军,等.兴阜煤矿通风网络计算示踪气体试验[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2012,31(6):859-862.
[11]胡金涛,吉丹妮.示踪气体法确定抽采半径在顾北煤矿的应用[J].华北科技学院学报,2015,12(5):23.
[12]王海燕,冯超,耿兰,等.基于能位测定和示踪检测法的地下煤火漏风状态研究[J].中国安全生产科学技术,2014(1):118-123.
[13]蒋选,邵晓亮,李先庭.利用示踪气体测量风道中风量的研究[J].广州大学学报(自然科学版),2010,12(6):27-31.
[14]王海桥.示踪气体测量理论及在矿井通风中的应用[J].工业安全与防尘,2000(2):11-13.
[15]张树川,朱海军,常先隐,等.131105综采面地面钻孔抽采煤层卸压瓦斯技术研究[J].中国安全生产科学技术,2013,9(11):72-77.
[16]张曦,戴广龙,聂士斌,等.应用能位测定法和SF6示踪技术检测孤岛工作面小煤柱漏风状态[J].矿业安全与环保,2016,43(5):41-44.
