高瓦斯易自燃孤岛综采面瓦斯综合治理研究
Research on the Comprehensive Gas Control of High Gas-containing and Easy Self-ignition Isolated Island Fully Mechanized Cola Face
煤矿瓦斯能够引起突出、燃烧、爆炸等安全事故,一直都是影响煤矿安全生产的主要威胁和矛盾.而高瓦斯易自燃孤岛综放工作面由于瓦斯与煤自燃灾害同时存在,矿井的安全生产受到了双重威胁.解决工作面瓦斯问题,一般采用提高风量和瓦斯抽采等措施,虽然这两种措施能够有效解决工作面瓦斯问题,但与此同时,也易于造成采空区漏风的加剧,从而引发采空区的遗煤自燃问题.因此,在对瓦斯治理进行研究的同时,不应当忽视防灭火的要求,而应当对两者进行综合考虑.本文以淮南丁集煤矿1412(1)孤岛综采面为主要研究对象,主要采取了理论分析、实验分析、数值模拟以及现场监测等手段对高瓦斯易自燃孤岛综采面的瓦斯综合治理进行了分析与研究.(1)通过理论分析对采空区瓦斯运移与分布规律有了较深的认识,从而使其在瓦斯综合治理领域中得到很好的应用.另外,通过采空区上覆岩层"三带"理论对1412(1)孤岛综采面采空区进行了"三带"划分,并采用现场实测参数对采空区瓦斯运移与分布规律进行了CFD数值模拟.(2)CFD数值模拟主要以瓦斯治理为着力点,选取了提高风量和瓦斯抽采这两种最主要的瓦斯治理措施来分析采空区浓度场以及自燃"三带"分布的变化情况.并将采空区瓦斯运移与分布规律的模拟结果应用于现场实践,不仅对实践工作进行了指导,而且检验了数值模拟的准确性,同时对模拟思路和过程进行修正,从而可以更好地指导于今后实践.(3)依据瓦斯涌出预测量对瓦斯治理措施进行分析、制定和实施,并对工作面风排瓦斯以及瓦斯抽采效果进行了现场监测和分析,工作面风排瓦斯量平均为9.25m3/min,平均瓦斯抽采率达到了80%左右.另外,为了防止工作面在瓦斯治理的同时,产生煤自燃问题,对工作面提出了防灭火方案,并对煤的氧化自燃情况进行了监测,并根据煤自燃理论以及煤样的自燃特性实验对监测结果进行分析,推断出采空区只发生了局部的氧化,且氧化程度较低,煤自燃问题得到了有效地遏制.
- 作者：
- 沈玮
- 学位授予单位：
- 安徽建筑工业学院
- 专业名称：
- 结构工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 卢平
- 中图分类号：
- TD712
- 关键词：
- 采空区；CFD数值模拟；上覆岩层"三带"；自燃"三带"；孤岛综采面；瓦斯综合治理
- gob；CFD numerecal simulation；overburden "three zones"；spontaneous combustion "three zone"；isolated island fully mechanized coal workface；comprehensive gas control