孤岛采空区瓦斯抽采效果研究：数值模拟与实测对比

"该研究针对宜兴矿1202孤岛工作面在回采过程中遇到的上隅角和回风巷瓦斯浓度超标问题，采用数值模拟与现场实测相结合的方法进行了深入研究。在建立的采空区三维物理模型中，引入了两个邻近的孤岛采空区，并对高位和低位裂隙孔联合抽采技术进行了模拟分析。实测数据显示，运输巷高位裂隙孔的瓦斯抽采浓度平均为9.87%，数值模拟结果约为10%；运输巷和材料巷低位裂隙孔的平均瓦斯抽采浓度分别为3.01%和2.91%，模拟结果在3%至5%之间；上隅角和回风巷的平均瓦斯浓度分别为0.28%和0.19%，数值模拟结果显示为0.32%和0.25%左右。这些结果表明，数值模拟技术在确定最佳瓦斯抽采方案方面的科学性和合理性得到了验证。" 本文是关于煤炭开采中的一种常见问题——孤岛采空区瓦斯治理的深度研究。孤岛工作面是指在采矿过程中孤立的开采区域，由于采空区的存在，容易导致瓦斯积聚，增加安全隐患。为了解决这一问题，研究者采用了数值模拟技术，这是一种利用计算机程序来模拟实际工况，预测和分析问题的方法。在建立的三维物理模型中，他们首次考虑了相邻孤岛采空区的影响，这对于更准确地模拟瓦斯流动和扩散至关重要。 在模型中，研究者应用了高位和低位裂隙孔联合抽采技术，这是一种常见的瓦斯抽采策略。高位裂隙孔通常位于巷道顶部，旨在抽取上部空间的瓦斯，而低位裂隙孔则位于巷道底部，用于抽取底层的瓦斯。通过对比现场实测数据和数值模拟结果，两者吻合度较高，这证明了采用数值模拟优化抽采方案的有效性。 文章指出，运输巷的高位裂隙孔抽采效果较好，抽采浓度接近10%，而低位裂隙孔的抽采效率相对较低，但仍在预期范围内。同时，上隅角和回风巷的瓦斯浓度得到有效控制，低于模拟预测值，说明所采取的抽采措施对降低局部瓦斯浓度有显著效果。 该研究对于煤矿安全生产具有重要意义，它不仅提供了一种有效解决孤岛工作面瓦斯问题的技术手段，也验证了数值模拟在优化瓦斯治理方案中的价值。通过这种方法，可以预测和调整抽采策略，减少瓦斯超限风险，提高矿井的安全水平。未来的研究可以进一步优化抽采参数，探索更高效的瓦斯控制技术，以应对更为复杂的采空区瓦斯问题。