高瓦斯煤层采空区抽采瓦斯防灾研究

"该研究分析了在高瓦斯易自燃煤层采空区抽采瓦斯的方法，旨在探讨不同抽采策略对采空区遗煤自然发火的影响。以彬长矿区文家坡煤矿4101工作面为例，通过ANSYS三维数值模拟软件，比较了高位钻孔抽采、邻近巷抽采和埋管抽采三种方法下的瓦斯浓度分布、漏风流场以及‘三带’宽度变化。研究发现高位钻孔抽采在采空区深部30米范围内对漏风流场和自燃带的影响最小，有利于降低瓦斯与火灾复合灾害的风险，从而确保工作面的安全高效回采。" 高瓦斯易自燃煤层采空区抽采瓦斯是一项重要的安全措施，其目的是有效地控制和减少采空区的瓦斯积聚，防止可能引发的火灾和爆炸事故。常见的抽采方法包括高位钻孔抽采、高抽巷抽采、深部尾巷抽采、邻近巷抽采、埋管抽采和井下临时泵抽采等。然而，这些抽采方法在降低瓦斯浓度的同时，可能会增加采空区的通风量，改变“三带”（即氧化带、过渡带和还原带）的宽度，可能导致遗煤自燃的加剧。 本研究特别关注了高位钻孔抽采、邻近巷抽采和埋管抽采三种方式的对比。高位钻孔抽采是一种通过在巷道上方或工作面上方钻孔抽取瓦斯的方法，这种方法通常能有效地抽走高处的瓦斯，但对采空区深部的影响可能较小。邻近巷抽采则是通过在采空区附近建立专门的抽采巷道进行瓦斯抽取，这种方式能更直接地影响采空区的瓦斯分布。而埋管抽采则是将抽采管道直接埋入采空区，以提高抽采效率。 通过ANSYS的数值模拟，研究者发现高位钻孔抽采在30米深度内对采空区的漏风流场和自燃带宽度变化的影响较小，这意味着这种抽采方法在减少瓦斯与火灾复合灾害风险方面表现优越。这为工作面的安全回采提供了理论支持，有助于制定更安全、更有效的抽采策略，以防止瓦斯超限和遗煤自燃，保障煤矿的安全生产。 此外，这项研究对于理解和优化高瓦斯易自燃煤层的采空区管理策略具有深远意义。通过对不同抽采方法的深入理解，矿井可以针对性地选择适合自身条件的抽采方案，以最大程度地减少潜在的安全隐患。同时，数值模拟技术的应用也为未来类似研究提供了可靠的技术手段，有助于推动煤矿安全技术的发展和创新。