高瓦斯掘进工作面瓦斯涌出规律与治理措施

"本文主要研究了高瓦斯掘进工作面的瓦斯涌出规律，并提出了有效的瓦斯治理措施。通过对余吾煤业高瓦斯掘进工作面的实地监测，发现掘进过程中瓦斯异常涌出，需要采取针对性的治理策略以保障安全生产和提高掘进效率。研究中采用了埋管抽采技术，通过调整抽采管口间距来适应瓦斯涌出的变化，以减少风排瓦斯量，解决回风巷瓦斯超限的问题。同时，建立了基于N-S方程、Brinkman方程和扩散方程的瓦斯流动耦合模型，模拟分析了抽采前后现采空区的瓦斯浓度场分布，验证了埋管抽采的有效性。" 在高瓦斯掘进工作面，瓦斯涌出强度是关键的安全指标。文章指出，工作面的瓦斯涌出量会随着掘进深度的增加而变化，初期可能较低，但随着上覆岩层垮落面积增大，涌出量会显著增加。因此，必须实时监测瓦斯浓度并及时调整抽采策略。2根抽采管之间的距离通常设置为40~50米，但在瓦斯含量高的区域，这一距离可以适当缩短，以增强抽采效果。 埋管抽采作为一种有效的瓦斯治理手段，能够在工作面推进过程中提前截留高浓度瓦斯，降低风排瓦斯量，从而保证回风巷的瓦斯浓度维持在安全范围内。数据显示，抽采浓度可达到7%，抽采量最高可达7m³/min，显著改善了工作面的安全生产条件，同时也提高了掘进效率，带来了经济效益。 文章强调，数值模拟研究虽然取得了一定成果，但还需进一步考虑采空区的渗透系数及更贴近实际的边界条件，以优化治理方案。此外，作者还提到了构造煤的瓦斯放散特征和含瓦斯煤的本构方程等相关研究，这些理论基础对于理解瓦斯涌出行为至关重要。 该研究通过理论分析与现场实践相结合，揭示了高瓦斯掘进工作面的瓦斯涌出规律，为类似工况下的瓦斯治理提供了科学依据和技术支持，对于预防瓦斯事故、确保煤矿安全高效生产具有重要意义。