走向高抽巷最优垂直高度数值模拟研究

文章针对工作面和上隅角瓦斯超限问题,提出利用高抽巷进行抽采的方法进行处理。为确定高抽巷的最佳合理垂距,在水平距离确定的条件下,采用Fluent进行数值模拟,分析了垂距为33m、36m、39、42m时,瓦斯抽采浓度和瓦斯抽采纯量的变化,得出高抽巷高度为39m时,瓦斯抽采效果最好;上隅角瓦斯浓度随高抽巷垂距增加增大,但都在安全范围内,最终确定最优层位高度为38m。     

高抽巷瓦斯抽采治理上隅角瓦斯的研究与应用

通过在采煤工作面使用高抽巷抽放采空区瓦斯,有效降低采煤工作面上隅角和回风流的瓦斯浓度,有效地改善了工作面的安全生产水平。通过对高抽巷的巷道布置、抽放效果和影响因素的研究与分析,总结出了高抽巷垂距和平距,减小采空区、高抽巷漏风,控制好高抽巷的抽放量等因素是影响高抽巷瓦斯治理效果的主要因素,为其他矿井高抽巷抽采治理上隅角瓦斯提供了参考。     

走向高抽巷合理层位确定的数值模拟

采用FLUENT对于一缘煤矿150109工作面不同位置走向高抽巷抽放瓦斯效果进行数值模拟,确定出高抽巷最佳抽放位置即垂直方向距离工作面底板40 m,水平方向距离回风巷35 m,与工作面实际高抽巷位置相差不大。它能够有效地治理上隅角瓦斯超限,有利于工作面的高效生产。     

高抽巷合理层位研究及分期配抽采空区瓦斯技术

针对郭庄煤矿采空区和邻近层瓦斯大量涌入回采工作面造成的上隅角超限频繁的问题,利用顶板裂隙移动规律及岩石物理力学参数,确定了高抽巷的最佳布置层位,经在3316回采工作面试验表明:第2阶段高抽巷小幅度开启抽采瓦斯最大浓度9.4%,瓦斯纯量4.65 m³/min,上隅角瓦斯浓度能控制在0.5%以内;第3阶段高抽巷全面开启抽采瓦斯浓度稳定在3%～4%,高抽巷混合流量225.21 m³/min,纯流量8.11 m³/min,上隅角瓦斯浓度能控制在0.4%以内。高抽巷分段配抽有效保障了工作面回采安全。     

高抽巷抽采负压优化的数值模拟

基于山西某矿9101工作面的实际情况,利用Fluent模拟软件针对高抽巷不同抽采负压对采空区瓦斯分布规律的影响进行研究。结果表明:采空区在高抽巷不同抽采负压下均呈高瓦斯区域逐渐减小,低瓦斯区域逐渐增加的趋势,采空区内回风侧瓦斯浓度降低的速度比进风侧采空区大,且距离工作面越近,高抽巷瓦斯抽采的影响越明显;随着高抽巷抽采负压的增加,高抽巷抽采混量和抽采瓦斯纯量都逐渐增加,抽采负压超过12 k Pa后,抽采瓦斯纯量增速明显减小;抽采瓦斯浓度呈先增大后减小的趋势,当抽采负压为12 k Pa时存在1个峰值即14.25%,综合考虑高抽巷抽采瓦斯纯量和瓦斯浓度的变化,确定9101工作面高抽巷抽采负压为12 k Pa左右最合理。通过现场实测的采空区瓦斯浓度值与模拟值基本吻合,误差在工程允许的范围内。     

瓦斯高抽巷合理位置研究

走向高抽巷是一种有效抽放采空区瓦斯的手段。该文分析了高抽巷抽放瓦斯的原理,在相似模拟实验的基础上探讨了高抽巷合理布置原则,对某矿28201工作面布置了高抽巷,瓦斯抽采效果良好,瓦斯抽放巷布置是成功的。     

尾巷瓦斯抽放技术应用

义马煤业集团公司义络公司工作面倾角较大,上隅角成为瓦斯管理的重点部位。该公司根据开采技术条件,利用尾巷进行瓦斯抽放,基本杜绝了上隅角和回风流瓦斯超限问题。     

高抽巷位置对瓦斯抽采效果的数值模拟研究

针对石港矿15#煤层瓦斯涌出特征,采用高抽巷抽采邻近层的高浓度瓦斯,但是随着工作面不断地向前推进,采动裂隙带的不断变化和破坏,使得顶板高抽巷发生变形破坏,从而直接影响了邻近层瓦斯的抽采效果,通过实测数据和数值模拟的研究分析,高抽巷合理的位置是制约邻近层瓦斯抽采的重要因素。     

高抽巷合理位置的数值模拟及应用效果分析

针对工作面瓦斯涌出量大、上隅角瓦斯浓度高的难题,在对采空区覆岩移动规律及瓦斯运移规律分析的基础上,通过理论计算、数值模拟和现场应用,对高抽巷与煤层顶板不同高度、与回风巷不同平距条件下,抽放瓦斯效果进行研究,结果表明:与煤层顶板高度取20 m、与回风巷平距取14 m时为高抽巷合理布置位置;现场抽放过程中瓦斯抽放率均在38.1%以上,瓦斯体积分数最高可达40.6%,平均为35.0%。研究结果稳定、可靠,能有效解决工作面及上隅角瓦斯超限问题,可为类似工程问题提供参考。     

玉华矿顶板走向高抽巷合理层位确定

针对玉华煤矿综放工作面采空区瓦斯和上隅角瓦斯超限的问题,通过考察布置在不同层位的顶板走向高抽巷的抽放效果和对比分析,最终确定了合理的高抽巷层位,用于指导矿井以后的瓦斯抽采工作.     

高抽巷破坏机理及支护设计

高抽巷的变形破坏直接影响瓦斯抽采,制约高瓦斯矿井的高产高效。依据高抽巷的破坏形式,分析了底鼓形成机理,建立了高抽巷底鼓的力学模型,找出了高抽巷变形破坏规律;依据壳体支护理论,结合五阳煤矿7603工作面高抽巷变形破坏情况,确定了7603工作面高抽巷支护方式与参数。     

基于高抽巷异常期间的瓦斯治理研究

高抽巷作为采煤工作面主要的瓦斯抽放途径,一旦失去作用,将对瓦斯治理产生严重影响。针对高瓦斯与强冲击灾害共存条件下工作面高抽巷出现异常期间进行瓦斯治理研究。在耿村煤矿13230工作面上巷施工高位穿层探孔与高抽巷连通,并进行瓦斯抽放;在工作面上巷向切眼方向施工卸压带浅孔做为抽放钻孔,并在抽放后利用卸压带浅孔做为注水钻孔,抑制煤层瓦斯解析,有效解决工作面瓦斯浓度过高问题,确保了工作面安全生产。     

数值模拟确定巷道变形规律的研究

矿井生产过程中,顶板周期性来压对矿井生产的危害特别大。通过模拟在综采过场中一次采全高的生产过程。通过对巷道顶板竖直方向上的压力及其位移分析,得出随工作面推进过程中,随着工作面的周期性来压,巷道的破碎情况。结合理论计算,为矿井生产,提供理论指导。     

高抽巷瓦斯抽放技术在高河煤矿的应用

高河煤矿属于高瓦斯矿井,高瓦斯带来的灾害严重威胁着矿井的安全开采,通过理论研究和现场实践,在高河煤矿E1305工作面应用了高抽巷瓦斯抽采技术,得到了高河煤矿地质条件和开采条件下的高抽巷瓦斯抽采方法,并经高河煤矿回采工作面现场应用,瓦斯抽放效果良好。     

高抽巷下行孔排水优化瓦斯抽采技术研究

为了解决余吾煤业高抽巷下行孔瓦斯抽采浓度、流量偏低的问题,分析了影响抽采效果的因素,基于压气排水原理,提出了压气排水装置及相关技术,实现了下行孔高效排水,大大提高了抽采效果,缩短了瓦斯治理时间,取得了明显的经济效益。同时,详细分析了此压气排水装置能高效使用的条件,为此设计的推广使用奠定了基础。     

高抽巷合理层位相似模拟的研究

为研究煤层开采对覆岩的移动破坏规律,获得覆岩的破坏范围,从而确定高抽巷的布设位置,以淮南刘庄矿151305工作面为研究对象,建立了倾向和走向模型。通过相似模拟的方法在煤层走向及倾向上结合应力场、裂隙场以及瓦斯场,验证对上覆高瓦斯煤层实行煤与瓦斯共采这一战略的可行性。通过模拟,得出煤岩体水平变形和竖直位移变化规律并监测岩体内应力变化情况,并以此为依据,确定高抽巷的位置。结果表明:从回风巷开始向采空区沿走向延伸12 cm并以55°角度向上和在回风巷处以114°角度向上的范围内,布置高抽巷时,既有利于巷道完整性的保持,同时与裂隙发育区沟通的离层裂隙也有利于采空区瓦斯的抽采。     

坚硬顶板水力致裂最佳割缝位置的模拟

对于煤层厚度较厚、倾角起伏,且老顶过于坚硬、悬顶长度较长、整体结构稳定的地质赋存条件,应力容易区域集中,高能量也积聚在顶板中,易导致冲击危险性加大。采用水力致裂技术,破坏老顶的整体结构,使老顶损伤而释放能量,结合渗流-应力耦合分析软件F-RFPA2D对老顶定向水力致裂割缝最佳位置进行模拟,得出如下结论:在老顶距直接顶最上边界之间,缝的位置在老顶中间及靠近直接顶致裂效果最佳;在老顶中间连线割两缝水平对称分布致裂效果也易达到最佳。     

浅谈“U+高抽巷”通风系统下采空区瓦斯分布规律

本文以王庄煤矿9105综采工作面为例,结合工作面实际情况,基于FLUENT软件,通过理论分析和数值模拟的方法,对9105综采工作面"U+高抽巷"瓦斯抽排条件下采空区的瓦斯分布规律进行分析,为进一步提升王庄煤矿瓦斯治理效果提供参考。     

利用数值模拟分析确定综采支架工作阻力

综采支架工作阻力的确定一直都是采矿界的难题之一。文章以砚北井田5号煤为背景,以采场围岩控制为核心,采用数值模拟分析方法,给出了综采支架的合理工作阻力值。旨在为现场实现安全生产和科学管理以及综放支架的合理选型和支护阻力的设计提供依据。     

卸压底板岩巷合理空间位置数值模拟研究

为探究深部卸压底板岩巷合理空间位置,采用FLAC3D模拟软件分别模拟煤层倾角α、侧压系数λ、开采深度H、不同垂直距离h、水平距离b以及采掘影响等单因素改变时底板岩巷围岩的应力空间分布及位移破坏规律。