高抽巷抽采负压影响分析：数值模拟与优化

"高抽巷抽采负压优化的数值模拟" 在煤矿安全生产中，瓦斯治理是一项至关重要的任务，而高抽巷作为一种有效的瓦斯治理技术手段，因其出色的抽采效果、长时间的抽采能力和大的抽采半径，被广泛应用于矿井中。近年来，国内外的科研工作者对高抽巷进行了大量的研究，但关于抽采负压如何影响采空区瓦斯分布规律的问题，仍需要进一步探讨。 本研究基于山西省某矿9101工作面的实际工况，采用专业的流体动力学模拟软件Fluent，对高抽巷在不同抽采负压下的瓦斯分布进行了数值模拟。研究发现，无论是哪个抽采负压条件下，采空区内的高瓦斯区域都会逐渐减小，而低瓦斯区域则相应地增加。具体来看，采空区回风侧的瓦斯浓度下降速度显著快于进风侧，并且距离工作面越近，高抽巷的瓦斯抽采效果越显著。 随着高抽巷抽采负压的提高，抽采混量和抽采瓦斯纯量都呈现上升趋势。然而，当抽采负压超过12千帕（kPa）后，抽采瓦斯纯量的增长速度显著放缓。同时，抽采瓦斯的浓度起初会增加，达到一个峰值（约为14.25%）后又开始减少。这个峰值出现在抽采负压为12 kPa时，因此，考虑到抽采效率和瓦斯浓度的综合因素，9101工作面的高抽巷抽采负压设定在12 kPa左右最为理想。 为了验证数值模拟的准确性，研究者进行了现场实测，并将采空区的瓦斯浓度值与模拟值进行对比。结果显示，两者之间的误差处于工程可接受的范围内，证明了该数值模拟方法的有效性和可靠性。 抽采负压的选择对高抽巷的瓦斯抽采效率和采空区瓦斯分布有显著影响。通过对不同抽采负压的数值模拟，可以精确优化抽采参数，从而提高瓦斯治理的效率，降低矿井瓦斯事故的风险。这一研究对于指导实际煤矿作业中的瓦斯抽采策略制定具有重要意义，为今后类似矿井的安全管理提供了科学依据和技术支持。