高位鉆孔抽采對采空區(qū)自然發(fā)火的影響研究.pdf

1、煤層瓦斯和煤炭自然發(fā)火造成每年有數(shù)千萬多噸的煤炭資源被損失，這成為制約世界煤炭生產(chǎn)發(fā)展的重大因素。為防止瓦斯積聚，引起爆炸，采用高位鉆孔抽放煤層瓦斯，但在抽放過程中，必然會增加采空區(qū)漏風(fēng)，影響采空區(qū)自燃“三帶”分布，為采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃的正常判定增加難度。因此，結(jié)合宣東礦Ⅲ3303采面的實(shí)際情況，采用數(shù)值模擬的方法，對高位鉆孔條件下采空區(qū)遺煤自燃進(jìn)行研究。
　　通過對煤的自燃的理論分析，深入了解了采空區(qū)瓦斯抽放與自燃耦合理論。從瓦斯

2、的抽采和滲流理論提出了高位鉆孔條件下瓦斯運(yùn)移規(guī)律，針對Ⅲ3303采面采取“本煤層孔+低抽巷+頂板孔”綜合抽采方法。根據(jù)采空區(qū)實(shí)際數(shù)據(jù)，對采空區(qū)氣體濃度場和速度場進(jìn)行闡述，建立303工作面采空區(qū)自燃三維模型，通過FLUENT軟件進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬結(jié)果劃分采空區(qū)“三帶”分布，結(jié)合實(shí)地測量的“三帶”分布，對采空區(qū)自燃提出合理有效的防治措施。
　　隨著與工作面距離增大，即越深入采空區(qū)，采空區(qū)漏風(fēng)風(fēng)速減小，瓦斯?jié)舛仍龃?，氧濃度降低，在高位鉆

3、孔抽放瓦斯前，距采面同一深度時，由于回風(fēng)側(cè)頂板垮落不充分，風(fēng)阻較小，造成采空區(qū)漏風(fēng)強(qiáng)度回風(fēng)側(cè)高于進(jìn)風(fēng)側(cè)。高位鉆孔過程中漏風(fēng)嚴(yán)重，瓦斯?jié)舛群拷档?，且由于鉆孔在回風(fēng)側(cè)，在抽放負(fù)壓的作用下，回風(fēng)側(cè)的瓦斯?jié)舛让黠@減小，進(jìn)風(fēng)側(cè)瓦斯?jié)舛仍黾樱诰嚯x采面較近的范圍內(nèi)，回風(fēng)側(cè)氧氣濃度為20～21％，進(jìn)風(fēng)側(cè)在25m～40m區(qū)域中氧氣濃度下降為8%～13%；回風(fēng)側(cè)以抽放口為中心氧氣濃度向四周遞減分布。采用雙指標(biāo)劃分法，對高位鉆孔抽放前后采空區(qū)“三帶”進(jìn)行