高抽巷瓦斯抽采对工作面安全开采的影响深度解析

本文主要探讨了高抽巷瓦斯抽采在工作面安全开采中的关键作用。通过对401101工作面的巷道布局进行深入研究，作者建立了一个包括工作面和采空区的数学物理模型，运用Fluent软件进行数值模拟，模拟分析了不同抽采能力条件下高抽巷对采空区氧浓度和瓦斯浓度分布的影响。 首先，研究发现，高抽巷的引入显著降低了工作面上隅角的瓦斯浓度，从而有效地解决了瓦斯超限的问题。这是由于高抽巷通过抽出工作面附近的瓦斯，减少了积聚在上隅角的瓦斯量，降低了爆炸风险，对于保障工作面的安全至关重要。 然而，随着高抽巷抽采能力的增强，尽管瓦斯浓度降低，但采空区的氧化升温带（即因氧化反应产生的热量使温度升高的区域）的宽度和深度却有所增加。这表明，虽然瓦斯管理得到改善，但煤的自燃危险性也随之上升，因为高温环境有利于煤炭的氧化和自燃。这对防灭火措施提出了更高的要求，因为防止煤自燃是矿井安全管理的重要组成部分。 综合考虑防止瓦斯超限和减少煤自燃的可能性，以确保工作面的安全开采，作者建议高抽巷瓦斯抽采能力应控制在0.25至0.3，这样既能有效降低瓦斯风险，又能在一定程度上抑制采空区的氧化升温带扩展，从而平衡安全和效率的关系。 本文的研究成果对于煤矿企业优化巷道设计、制定瓦斯治理策略以及预防煤层自燃具有重要的实际指导意义，为煤矿安全生产提供了科学依据。中图分类号TD712的标注也显示出这篇研究紧密围绕煤矿技术领域的关键问题展开，强调了在实际生产中高抽巷瓦斯抽采的实用价值。