特厚煤层综放工作面瓦斯抽放与煤自燃防治临界值研究

"特厚易自燃煤层综放工作面临界瓦斯抽放量的确定" 在煤矿安全生产中，瓦斯抽采与煤层自燃控制是两大关键问题。特厚煤层由于其特殊的地质结构，使得这两方面的问题更加复杂。综放工作面，即全机械化放顶煤工作面，由于其高强度的开采方式，容易引发瓦斯涌出和煤层自燃，对矿井安全构成严重威胁。本研究主要关注的是如何在这样的环境下确定一个合适的临界瓦斯抽放量，以确保既能有效抽采瓦斯，又能防止煤层自燃。 文章作者通过实地的束管监测系统数据采集和Fluent软件的数值模拟，深入研究了瓦斯抽采与煤层自燃的相互作用。束管监测系统是一种先进的气体检测技术，可以实时监控煤层中的氧气、二氧化碳、一氧化碳等关键气体浓度，从而判断煤层自燃的可能性。Fluent软件则是一种广泛应用的流体动力学模拟工具，能模拟空气流动和瓦斯抽放过程，帮助分析工作面的通风状况。 研究表明，在预防煤层自燃的条件下，综放工作面需要的临界风量为1100立方米/分钟，这是为了确保足够的新鲜空气进入工作面，稀释可能引发自燃的氧气浓度。同时，考虑到瓦斯抽采对煤层透气性和自燃倾向的影响，综合考虑下，确定的临界瓦斯抽放量为180立方米/分钟。这个抽放量既能有效控制瓦斯积聚，避免瓦斯事故，又不至于因抽放过量而导致煤层通风条件恶化，促进煤层自燃。 煤层自燃和瓦斯抽采之间的耦合效应是本文的核心讨论点。过度的瓦斯抽放可能导致工作面的漏风，而漏风会增加煤层接触氧气的机会，从而加剧自燃风险。反之，为了防止自燃而过度通风，又可能导致瓦斯浓度上升，增加瓦斯爆炸的风险。因此，找到一个平衡点，即临界瓦斯抽放量，是确保矿井安全的关键。 该研究对于优化特厚易自燃煤层的综放工作面管理具有重要意义。通过精确计算和模拟，可指导矿井制定合理的瓦斯抽放策略，减少事故发生的可能性，提升煤矿的安全运营水平。同时，这一研究也为其他类似条件下的矿井提供了理论依据和技术支持，对于整个煤炭行业的安全科技进步有着积极的推动作用。