综放工作面瓦斯涌出定量分析与治理策略

本文主要探讨了综放工作面瓦斯涌出规律，针对高瓦斯单一低透气性难抽煤层的综放开采中常见的上隅角瓦斯积聚问题，作者通过中国矿业大学安全工程学院的研究团队采用控制单元体法进行深入研究。他们实施了立体网格状的测点布置，对某一综放工作面的瓦斯浓度进行了三维分布的测定和分析，这有助于理解和预测开采过程中的瓦斯行为，以确保安全和有效的瓦斯管理。 在研究过程中，作者绘制了瓦斯浓度分布的等值线图，这是一种可视化工具，能够清晰地展示不同区域的瓦斯浓度水平。通过对数据分析结果的应用，结合瓦斯守恒方程和风量守恒方程，研究人员得出了以下关键数据：采煤时采空区的瓦斯涌出总量为1.77立方米每分钟，煤壁瓦斯涌出量为2.30立方米每分钟，落煤过程中产生的瓦斯涌出量为1.87立方米每分钟。此外，他们还计算出工作面风排瓦斯总量为11.88立方米每分钟，并进一步分析了工作面各部分瓦斯涌出量的比例：落煤部分占比31.5%，煤壁占比38.7%，而采空区则占29.8%。 这项研究的重要性在于，它提供了量化数据来指导解决高瓦斯矿井中综放开采面临的具体挑战，特别是对于那些难以抽排的煤层，上隅角瓦斯的管理是必不可少的。通过了解瓦斯涌出的时空分布，可以优化通风系统的设计，防止瓦斯爆炸事故的发生，保障工作人员的生命安全，并提高矿井的经济效益。同时，控制单元体法的应用展示了现代技术在解决复杂矿井问题上的应用价值，为其他类似矿井的瓦斯管理提供了宝贵的经验参考。这项研究是煤炭工业中关于瓦斯管理的一项重要行业研究，有助于提升我国煤矿开采的安全性和可持续性。