优化矿井冒顶瓦斯治理策略：风速与导风板对浓度的影响

本文主要探讨了矿井巷道冒顶瓦斯分布规律及其治理方法的评价，针对巷道冒顶可能导致的瓦斯积聚和潜在的瓦斯爆炸风险，研究团队以塔山煤矿为例进行了深入研究。他们构建了瓦斯浓度变化的物理模型，对在不同风速条件（1～4 m/s）下，放置导风板时冒顶内部及周边的瓦斯浓度变化进行了细致分析。 研究发现，在风速1～4 m/s的条件下，提升通风速度能够显著降低瓦斯在冒顶局部的积聚程度，特别是在完全垮落冒顶（未超过特捷尔理论深度的冒顶）的情况下，能有效地减少瓦斯积聚浓度。然而，在风速较低时，瓦斯更倾向于积聚在冒顶内部，如果此时伴随煤自燃，可能导致瓦斯浓度进入爆炸三角形范围，引发瓦斯爆炸。在这种情况下，使用导风板可以有效地排出冒顶内的瓦斯积聚，但同时会导致冒顶下风侧的瓦斯浓度有所上升。 基于以上分析，研究者建议在塔山煤矿5208工作面回风巷720 m处的冒顶采用充填作业，并对充填后区域进行蓄热监测，以防止温度过高引发的自燃。而在380 m处的冒顶则选择放置竖直导风板，并密切监控下风侧的瓦斯浓度变化，确保安全措施的有效实施。 关键词：冒顶、瓦斯积聚、瓦斯运移、特捷尔理论。这项研究对理解和控制矿井瓦斯事故的发生具有重要意义，为煤矿安全管理和灾害预防提供了科学依据。通过改进通风策略和采取针对性的防治措施，可以有效降低矿井瓦斯事故的风险，保障矿工的生命安全和生产活动的正常进行。