厚煤层分层开采工作面瓦斯流场分布关键特性研究

本文主要探讨了厚煤层分层开采工作面在回采期间的瓦斯流场分布规律。针对白芨沟矿井首分层0102102工作面的实际情况，研究者利用数值模拟计算方法构建了一个详细的数学模型来模拟和分析采空区内的瓦斯流动情况。研究发现，沿工作面走向方向，从工作面深入到采空区深处，风流速度逐渐减小，而瓦斯体积分数则有所增加，这可能导致通风困难和瓦斯浓度上升。 在倾斜方向上，工作面回风巷一侧的瓦斯体积分数普遍高于进风巷，这表明在采煤过程中，工作面上隅角（采煤工作面巷道的两个角）的瓦斯更容易积聚，如果不加以控制，可能会引发瓦斯超限的安全问题。垂直方向上，从工作面底部向顶部的采空区，瓦斯体积分数呈现出明显的上升趋势，这表明开采深度越大，瓦斯压力和浓度越高，对通风系统的挑战更大。 值得注意的是，在不采取额外的瓦斯治理措施的情况下，首分层0102102工作面在开采初期和后期，工作面上隅角以及回风区域的瓦斯都可能超过安全限值。这项研究的重要贡献在于为该矿厚煤层分层开采工作面的瓦斯综合治理提供了一套科学的理论依据，有助于制定有效的瓦斯管理策略，确保矿井的安全生产。 论文的研究成果对于优化煤矿设计、通风系统规划以及实施瓦斯防治技术具有实际意义，有助于提升煤炭行业的安全管理水平，减少瓦斯事故的发生，保障矿工的生命安全。同时，这一研究也为其他类似地质条件下的煤矿开采提供了宝贵的参考经验和教训。