平山煤矿高位钻孔瓦斯抽放优化策略与数值模拟

平山煤矿采空区高位钻孔瓦斯抽放数值模拟是一项针对高瓦斯突出矿井——平山煤矿11011工作面所面临的特殊挑战而设计的解决方案。该工作面采空区瓦斯浓度高且上隅角存在瓦斯超限问题，这严重影响了矿井的安全和生产效率。由于矿井地质条件复杂，如伪顶为砂质泥岩，底板为泥岩和粉砂岩，裂隙发育不完整，以及频繁的地压异常导致的垮落、侧鼓和底鼓，传统的抽放技术效果不佳。 高位钻孔瓦斯抽放技术是一种有效的应对策略。它通过在工作面回风巷道上方一定高度设置钻场，并沿着工作面方向打水平钻孔，确保钻孔进入裂隙带，实现持续的瓦斯抽放。这种方法能够有效控制和减少上隅角的瓦斯浓度，从而避免瓦斯超限带来的风险。 研究者利用采空区高位钻孔参数布置方程进行计算分析，这一过程可能包括对钻孔的位置、角度、深度等关键参数的优化，以确保最大程度地提高瓦斯抽放效率。他们借助于Fluent软件进行数值模拟，模拟高位钻孔对采空区瓦斯浓度分布的影响，这种模拟可以提供直观的可视化结果，帮助技术人员理解和预测抽放效果。 模拟结果显示，当高位钻孔布置在双"U"型通风方式的外"U"中，距离回风巷20米，钻孔高度设定为4米时，上隅角的瓦斯浓度可得到有效降低，甚至达到或低于0.5%的安全标准。这证明了高位钻孔瓦斯抽放技术在解决平山煤矿11011工作面瓦斯控制问题上的有效性。 这项数值模拟工作不仅提供了理论支持，还为实际操作中的参数选择和优化提供了依据，对于提升平山煤矿的安全性和生产效率具有重要意义。通过高位钻孔瓦斯抽放，矿井管理者可以更好地管理采空区的瓦斯，减少事故发生的可能性，保障矿工的生命安全和企业的正常运营。