超厚煤层瓦斯分布研究：立方插值法与示踪技术的应用

"基于立方插值法及示踪技术的工作面漏风区域划分研究" 这篇研究主要探讨了超厚煤层放顶煤工作面的瓦斯分布规律和采空区瓦斯涌出特征。针对这一问题，研究者采用了单元法，将采场细分为40个测试单元，通过对不同生产环境下的瓦斯分布进行测试，以了解其动态变化。 在数据分析方面，研究者利用MATLAB软件的立方插值法构建了一个工作面三维瓦斯浓度分布模型。这种插值方法能够更精确地描绘出工作面瓦斯浓度的空间分布情况，从而揭示瓦斯分布的规律性。通过模型，可以更好地理解工作面瓦斯涌出的来源，这包括割煤、放顶煤以及采空区这三个主要来源。 进一步的研究中，研究人员提出了一种结合SF6示踪技术和实际测量架间瓦斯浓度的方法，以识别工作面风流的流动路径和漏风区域。通过这种方法，他们将工作面风流划分为三个主要区域：1~#～40~#架（70米）被认为是风流漏入区，40~#～80~#架（96～140米）是过渡区，而80~#～120~#架（140～210米）则被定义为采空区气体漏出区。这种分区有助于明确瓦斯治理的重点区域，对于确定最有效的抽采措施范围具有重要指导意义。 综放开采工艺因其高效的机械化作业，放煤强度大，以及快速的推进速度，使得瓦斯治理面临较大挑战。工作面的瓦斯涌出受到煤层特性、开采条件以及矿压、覆岩运动和采空区结构的影响。尤其是工作面上隅角的瓦斯积聚，常常导致该区域瓦斯浓度超限，这是安全生产的一大隐患。因此，对工作面漏风区域的定位和分析至关重要，它直接影响到瓦斯治理的精准性和效率。 研究方法上，理论分析、数值模拟和现场实测是研究工作面瓦斯涌出规律的主要途径。立方插值法作为数学工具，可以用于预测和理解复杂空间内的瓦斯浓度分布。同时，SF6示踪技术的应用，使得动态追踪瓦斯流动成为可能，为实际的矿井安全操作提供了有力的技术支持。 这项研究通过结合先进的数学模型和现场实验技术，为超厚煤层放顶煤工作面的瓦斯管理提供了新的思路和实践依据，对于优化瓦斯抽采策略，降低瓦斯事故风险，保障矿井安全生产具有重要意义。