煤与瓦斯突出后爆炸危险区域及瓦斯扩散规律研究

该研究论文《煤与瓦斯突出后灾害气体影响范围试验研究》由李成武、杨威、韦善阳等人合作完成，发表于2014年3月的《煤炭学报》。其核心目的是为了确定在煤与瓦斯突出事故之后，那些处于爆炸极限范围内的瓦斯分布区域，以便采取措施防止或减少瓦斯爆炸的风险。研究者基于矿井的具体参数，设计了一种相似模拟试验，构建了一个考虑巷道风流影响的突出气体运移扩散模型。 论文通过实验分析，发现监测点处气体量与监测距离之间存在负指数关系，这表明随着距离增加，瓦斯浓度会逐渐降低。同时，紊流扩散系数与实际测量值相当，显示出模型的准确性。灾害气体到达各测点的时间与监测距离之间存在良好的线性关系，这有助于预测气体传播的速度和范围。 在特定的风量（648立方米/分钟）和断面面积（9平方米）条件下，当发生10000立方米的瓦斯突出时，563米以内区域被识别为瓦斯爆炸的高风险区，特别是0到290秒内。这意味着在这个时间段内，安装在这一区域的机电设备面临较大的瓦斯爆炸威胁。然而，对于距离突出源超过563米的区域，布置机电设备时，巷道发生瓦斯爆炸的可能性相对较小。 这项研究的重要贡献在于提供了对煤与瓦斯突出后灾害气体影响范围的量化评估方法，这对于煤矿安全管理具有实际应用价值，可以帮助决策者制定更有效的预防和应急策略，确保矿工的生命安全和矿井的稳定运行。同时，它也支持了基于实证数据的理论研究，进一步提升了我们对复杂地质条件下瓦斯行为的理解。