高位钻孔在下保护层开采中的瓦斯抽采优化策略

本文主要探讨了下保护层开采过程中高位钻孔瓦斯抽采的三维数值分析及其实际应用。针对下保护层开采中的复杂性，研究者构建了一个包含不同高低位置钻孔的三维采场模型，使用FLUENT软件来精确模拟和解决渗流扩散方程，模拟出"Y"型通风工作面采空区瓦斯的空间分布动态。通过对比分析，研究发现： 1. 钻孔位置对瓦斯浓度有显著影响：进风巷附近瓦斯浓度最低，这可能是因为新鲜空气的持续流入稀释了瓦斯浓度。随着远离进风巷，瓦斯浓度逐渐升高，表现出明显的向上浮的趋势。 2. 高位穿层钻孔的优势：在工作面后沿空留巷侧的上部，瓦斯浓度显著增高，高位穿层钻孔能够更有效地降低这一区域的瓦斯浓度。高位钻孔由于位置较高，抽放效率和影响范围优于低位钻孔，对控制采空区瓦斯压力和防止积聚起到关键作用。 3. 立体抽采的效果：实施立体抽采后，留巷处附近的瓦斯富集区范围明显缩小，说明抽采策略能够有效改善瓦斯分布状况，减少潜在的瓦斯爆炸风险。 4. 结论的实用价值：研究结果与现场监测记录相吻合，对于那些近距离下保护层开采的工作面，该研究推荐采用高位钻孔为主的抽放布局，以提高瓦斯治理效果和安全性。 这项研究提供了宝贵的理论依据和技术指导，对于优化下保护层开采过程中的瓦斯管理，确保安全生产具有重要的实践意义。通过三维数值模拟技术，可以更好地预测和控制瓦斯行为，从而提升整个开采作业的经济效益和环境保护水平。