基于COMSOL的采空区埋管抽采参数优化数值研究 被引量：9

1

作者 杨前意 罗伙根 +2 位作者 石必明 张雷林 张鸿智 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期90-95,共6页

针对回采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,提出了回采工作面采空区埋管抽采的方法。以保德煤矿81307工作面为研究对象,运用数值模拟软件COMSOL模拟采空区无抽采和不同抽采参数条件下工作面内瓦斯分布规律,研究埋管抽采参数对上隅角瓦斯浓... 针对回采工作面上隅角瓦斯浓度超限问题,提出了回采工作面采空区埋管抽采的方法。以保德煤矿81307工作面为研究对象,运用数值模拟软件COMSOL模拟采空区无抽采和不同抽采参数条件下工作面内瓦斯分布规律,研究埋管抽采参数对上隅角瓦斯浓度的影响规律,确定最佳的采空区埋管抽采参数。同时进行现场抽采参数优化试验,对瓦斯浓度进行监测,研究结果表明:合适的布置间距、抽采负压和抽采流量能够有效解决上隅角瓦斯超限问题,试验期间内,上隅角瓦斯体积分数最大为0. 74%,进风流中瓦斯体积分数最大为0. 2%,工作面风流中瓦斯体积分数最大为0. 45%,回风流中瓦斯体积分数最大为0. 5%,均没有超过安全标准。 展开更多

关键词 埋管抽采 多物理场耦合 参数优化 上隅角

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采空区埋管抽采下自燃“三带”分布规律研究 被引量：19

2

作者 李锋 罗伙根 王超 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第2期169-173,共5页

为了研究煤矿开采过程中采空区埋管抽采瓦斯条件下自燃"三带"分布规律,以保德煤矿81307综放工作面采空区为研究背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法对其自燃"三带"进行研究。结果表明:81307综放工作面采空区... 为了研究煤矿开采过程中采空区埋管抽采瓦斯条件下自燃"三带"分布规律,以保德煤矿81307综放工作面采空区为研究背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法对其自燃"三带"进行研究。结果表明:81307综放工作面采空区埋管抽采下一号回风巷侧0~175 m为散热带,175~330 m为氧化带,大于330 m为窒息带;运输巷侧0~110 m为散热带,110~265 m为氧化带,大于265 m为窒息带。 展开更多

关键词 采空区 埋管抽采 自燃三带 偏Y型 多场耦合 数值模拟

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肖家洼煤矿采空区埋管瓦斯抽采布置间距模拟与应用研究 被引量：5

3

作者 王启明 刘浩 +1 位作者 高巍 宋官林 《煤炭技术》 CAS 2019年第12期111-113,共3页

肖家洼煤矿110805工作面仅凭高位钻孔抽采技术不能彻底治理上隅角瓦斯超限问题,因此需应用埋管抽采技术作为辅助治理手段,而埋管抽采口的布置间距的确定是该技术的关键。结合110805工作面实际情况,通过数值模拟方法模拟抽采口在不同位... 肖家洼煤矿110805工作面仅凭高位钻孔抽采技术不能彻底治理上隅角瓦斯超限问题,因此需应用埋管抽采技术作为辅助治理手段,而埋管抽采口的布置间距的确定是该技术的关键。结合110805工作面实际情况,通过数值模拟方法模拟抽采口在不同位置时的上隅角与采空区瓦斯浓度分布情况,以此模拟结果确定抽采口布置间距,并通过现场试验对模拟结果进行对比,验证了在本模拟确定的布孔间距下的埋管抽采能保证110805工作面上隅角瓦斯浓度一直被控制在0.8%以下,解决了回采工作面上隅角瓦斯超限问题。 展开更多

关键词 肖家洼煤矿 埋管抽采 布置间距 采空区模拟

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近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究

4

作者 倪廉钦 李忠备 +3 位作者 高杰 付光胜 张晓玉 袁安营 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期70-77,共8页

为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究... 为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。 展开更多

关键词 近距离薄煤层群 裂隙发育 协同抽采 超大直径顺层钻孔 顶板定向长钻孔 埋管抽采

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上隅角错距式双埋管瓦斯抽采技术参数研究 被引量：4

5

作者 倪廉钦 高杰 《煤炭工程》 北大核心 2022年第5期63-67,共5页

为解决采空区埋管抽采瓦斯技术因抽采管口位置改变造成抽采效果不佳的问题,以万峰煤矿1201综采工作面为研究对象,基于采空区瓦斯运移理论,分析了采空区瓦斯涌出规律,提出了上隅角错距式双埋管瓦斯抽采技术。利用COMSOL软件数值模拟得到... 为解决采空区埋管抽采瓦斯技术因抽采管口位置改变造成抽采效果不佳的问题,以万峰煤矿1201综采工作面为研究对象,基于采空区瓦斯运移理论,分析了采空区瓦斯涌出规律,提出了上隅角错距式双埋管瓦斯抽采技术。利用COMSOL软件数值模拟得到了不同错距抽采条件下上隅角瓦斯体积分数,并通过正交实验分析确定了错距式双埋管抽采采空区瓦斯最有效位置为距底板高1.0m、1.5m,深入采空区10.0m、20.0m处。工程应用表明,错距式双埋管瓦斯抽采技术治理上隅角瓦斯超限效果显著,可为类似开采条件提供参考价值。 展开更多

关键词 采空区抽采 错距布置 多物理场耦合 埋管抽采 正交实验

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小窑火区下采空区有害气体防治技术研究

6

作者 任仲久 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第6期76-83,共8页

小窑火区下回采工作面易发生上隅角低氧和有害气体超限,严重制约着矿井安全生产。为理清采空区有害气体的运移规律,以达西定律、扩散定律、流体动力弥散定律为基础构建了采空区气体运移的数学模型,利用COMSOL Multiphysics反演了沙坪矿1... 小窑火区下回采工作面易发生上隅角低氧和有害气体超限,严重制约着矿井安全生产。为理清采空区有害气体的运移规律,以达西定律、扩散定律、流体动力弥散定律为基础构建了采空区气体运移的数学模型,利用COMSOL Multiphysics反演了沙坪矿13102工作面采空区有害气体的运移过程。结果表明:新鲜风流从进风巷道以及工作面流入采空区,然后从上隅角流出,在风流的带动下CH_(4)和CO从上隅角流出,导致工作面上隅角CH_(4)和CO体积分数超限、工作面低氧,在此基础上提出上隅角埋管抽采和均压通风的措施防治工作面上隅角低氧、有害气体超限,数值模拟发现上隅角埋管抽采只能防治工作面低氧的问题,而均压通风既能够防治工作面低氧还能阻止采空区有害气体涌向工作面。 展开更多

关键词 小窑火区 均压通风 工作面低氧 埋管抽采 数值模拟 有害气体

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长倾向工作面瓦斯综合治理技术

7

作者 吕栋男 《煤炭与化工》 CAS 2024年第5期106-108,共3页

为治理煤与瓦斯突出矿井放顶煤回采工作面瓦斯,以大淑村矿近几年治理措施为背景,采取高位短钻孔、中高压短壁注水、瓦斯治理钻孔的瓦斯治理手段,煤巷掘进区间防突预测指标△h_(2)稳定在60 Pa左右,掘进期间工作面绝对瓦斯涌出量稳定在1 m... 为治理煤与瓦斯突出矿井放顶煤回采工作面瓦斯,以大淑村矿近几年治理措施为背景,采取高位短钻孔、中高压短壁注水、瓦斯治理钻孔的瓦斯治理手段,煤巷掘进区间防突预测指标△h_(2)稳定在60 Pa左右,掘进期间工作面绝对瓦斯涌出量稳定在1 m^(3)/min左右,杜绝了突出和瓦斯超限事故,解决了大煤工作面保护层局部不可采及后续回采期间的瓦斯治理难题。该技术为治理煤与瓦斯突出矿井放顶煤回采工作面瓦斯提供参考。 展开更多

关键词 放顶煤回采 瓦斯治理 高位长短钻孔 中高压短壁注水 埋管抽采

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埋管抽采技术在工作面瓦斯治理中的应用 被引量：3

8

作者 冯国兴 任仲久 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第3期49-51,共3页

为了解决南阳煤业3208工作面瓦斯治理问题,通过对3#煤层瓦斯含量参数测定及数据计算,预测3208工作面瓦斯涌出量,分析瓦斯涌出构成来源,利用"U并U"的通风方式,在3208工作面第二回风巷敷设抽采系统支管,进行采空区内埋管抽采瓦... 为了解决南阳煤业3208工作面瓦斯治理问题,通过对3#煤层瓦斯含量参数测定及数据计算,预测3208工作面瓦斯涌出量,分析瓦斯涌出构成来源,利用"U并U"的通风方式,在3208工作面第二回风巷敷设抽采系统支管,进行采空区内埋管抽采瓦斯,利用地面瓦斯抽采系统,达到有效治理工作面瓦斯的目的,保证了3208工作面的安全生产。 展开更多

关键词 埋管抽采 工作面 瓦斯治理 抽采系统

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镇城底矿22618工作面瓦斯治理效果分析 被引量：4

9

作者 谢志宏 《陕西煤炭》 2021年第3期159-161,165,共4页

针对镇城底矿22618工作面瓦斯涌出源及上隅角瓦斯来源的分析,得到工作面瓦斯含量高是自然因素和采动共同影响所致,煤层内部瓦斯、临近煤层以及采空区瓦斯共同作用致使上隅角瓦斯含量高,因此提出了顶板高位钻孔配合封闭式埋管抽采的方案... 针对镇城底矿22618工作面瓦斯涌出源及上隅角瓦斯来源的分析,得到工作面瓦斯含量高是自然因素和采动共同影响所致,煤层内部瓦斯、临近煤层以及采空区瓦斯共同作用致使上隅角瓦斯含量高,因此提出了顶板高位钻孔配合封闭式埋管抽采的方案,根据开采方法及瓦斯涌出情况,进行了钻孔以及插管抽采施工,现场应用效果证明,该方案下上隅角瓦斯浓度的平均值为0.68%,回风巷道瓦斯浓度的平均值为0.41%,满足了生产期间对瓦斯控制的要求,同时抽采系统运行稳定,满足了生产期间对瓦斯控制的要求,治理了上隅角瓦斯超限问题。 展开更多

关键词 上隅角 回风巷道 瓦斯涌出量 顶板高位钻孔 封闭式埋管抽采

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Y型通风方式下瓦斯分布规律及治理技术研究

10

作者 张峰华 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2024年第5期92-97,共6页

在保护层开采条件下,受裂隙和卸压影响,相邻煤层瓦斯涌入保护层造成瓦斯超限,容易出现安全事故。为研究辛置煤矿架后采空区和回风隅角瓦斯治理技术,采用沿空留巷Y型通风方式,结合数值模型模拟,揭示瓦斯浓度分布规律,确定抽采过程中容易... 在保护层开采条件下,受裂隙和卸压影响,相邻煤层瓦斯涌入保护层造成瓦斯超限,容易出现安全事故。为研究辛置煤矿架后采空区和回风隅角瓦斯治理技术,采用沿空留巷Y型通风方式,结合数值模型模拟,揭示瓦斯浓度分布规律,确定抽采过程中容易聚集瓦斯的区域,提出Y型通风下采空区埋管瓦斯抽采技术,并优化技术参数。现场试验结果表明:架后采空区和回风隅角瓦斯浓度分别下降了73%、64.6%;瓦斯浓度稳定保持在安全值范围内,主、辅进风巷的平均供风总量降低了182 m^(3)/min,抽采结果较为显著,有效提高了开采速率、降低了企业生产成本。 展开更多

关键词 瓦斯超限 沿空留巷 埋管瓦斯抽采

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万峰矿综采工作面瓦斯综合抽采技术研究 被引量：2

11

作者 霍晓林 《煤矿现代化》 2020年第3期69-70,73,共3页

以万峰煤矿1105综采工作面为例,针对矿井地质条件与瓦斯赋存状况,对工作面瓦斯抽采方法及参数进行设计,回采工作面采用本煤层抽采、邻近层抽采与采空区埋管抽采相结合的瓦斯综合抽采技术控制瓦斯浓度,取得了良好的效果,在工作面回采期间... 以万峰煤矿1105综采工作面为例,针对矿井地质条件与瓦斯赋存状况,对工作面瓦斯抽采方法及参数进行设计,回采工作面采用本煤层抽采、邻近层抽采与采空区埋管抽采相结合的瓦斯综合抽采技术控制瓦斯浓度,取得了良好的效果,在工作面回采期间,瓦斯浓度控制在合理范围内,采空区积聚瓦斯得到了有效释放,确保了工作面安全推进。 展开更多

关键词 综采工作面 瓦斯抽采 埋管抽采

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回采工作面采空区埋管方式与抽采远控装置优化研究 被引量：1

12

作者 牛鹏飞 《能源与节能》 2021年第12期105-109,共5页

为解决U型通风上隅角瓦斯治理难题,以山西三元煤业股份有限公司下霍煤矿2303回采工作面为原型,基于回采工作面相似模拟试验与瓦斯运移分布数值模拟试验取得的相关结论,采用其中工作面来压步距与上隅角瓦斯运移特征的相关数据,设计选用... 为解决U型通风上隅角瓦斯治理难题,以山西三元煤业股份有限公司下霍煤矿2303回采工作面为原型,基于回采工作面相似模拟试验与瓦斯运移分布数值模拟试验取得的相关结论,采用其中工作面来压步距与上隅角瓦斯运移特征的相关数据,设计选用采空区T形头装置埋单管与远控插板装置埋双管进行对比实验,分析不同埋管装置与布置方式对治理上隅角瓦斯的实际效果。结果表明:通过增加抽采量,可减少采空区涌入到工作面的瓦斯量,达到治理上隅角瓦斯的效果;在深部抽采口正常抽采的情况下,新埋入的抽采口必须埋入采空区3 m以上再开启,方可避免上隅角瓦斯体积分数升高;远控插板装置埋双管相比T形头装置埋单管优势明显,可显著提高采空区瓦斯的抽采效果,为解决上隅角瓦斯治理难题提供了新的思路。 展开更多

关键词 采空区埋管 上隅角瓦斯治理 埋管抽采远控装置 埋管深度

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大流量埋管瓦斯抽采技术研究与应用 被引量：1

13

作者 陈丹辉 姚恩广 《江西煤炭科技》 2010年第1期56-57,共2页

结合平煤四矿己三、戊九采区上隅角瓦斯经常超限问题,研究应用了大流量埋管抽放上隅角瓦斯及尾巷预埋管抽放瓦斯技术,并考察了其效果,不但解决了瓦斯超限问题,同时取得了较好的经济社会效益。

关键词 埋管瓦斯抽采 大流量 上隅角 采空区

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采空区瓦斯埋管抽采技术应用与分析 被引量：1

14

作者 李思阳 《煤矿现代化》 2019年第3期70-71,75,共3页

针对采空区瓦斯突然涌出对生产设备和作业人员的危害,以8208工作面为工程背景,由于现有的抽采方法不能满足实际要求,故提出了采空区埋管法抽采瓦斯工艺,并通过数值模拟对采空区埋管抽采效果进行分析,从而得出最优的抽采布管方式。

关键词 采空区 瓦斯 埋管抽采

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基于瓦斯浓度变化规律的埋管抽采技术

15

作者 曲晓明 《中州煤炭》 2013年第6期107-108,114,共3页

南阳煤业3202工作面瓦斯含量高,瓦斯成为影响工作面安全生产的关键因素。分析了采空区流场中瓦斯浓度变化规律,对南阳煤业3202工作面瓦斯进行了针对性治理。实践表明,利用地面瓦斯抽采系统,选择采空区埋管抽采,能够有效治理3202工作面瓦... 南阳煤业3202工作面瓦斯含量高,瓦斯成为影响工作面安全生产的关键因素。分析了采空区流场中瓦斯浓度变化规律,对南阳煤业3202工作面瓦斯进行了针对性治理。实践表明,利用地面瓦斯抽采系统,选择采空区埋管抽采,能够有效治理3202工作面瓦斯,保证3202工作面的安全生产。 展开更多

关键词 埋管抽采 瓦斯治理 瓦斯浓度

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潘二煤矿11223工作面上隅角瓦斯治理

16

作者 张成辉 陈登红 朱小兵 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第7期190-193,共4页

详细分析了淮南矿业集团潘二煤矿11223回采工作面"U"形通风方式下,上隅角瓦斯积聚的机理及其规律,提出了防治工作面上隅角瓦斯积聚超限的具体措施,并介绍了其优缺点,对同等条件下防治采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限工作有一定... 详细分析了淮南矿业集团潘二煤矿11223回采工作面"U"形通风方式下,上隅角瓦斯积聚的机理及其规律,提出了防治工作面上隅角瓦斯积聚超限的具体措施,并介绍了其优缺点,对同等条件下防治采煤工作面上隅角瓦斯积聚超限工作有一定的参考价值。 展开更多

关键词 U形通风 上隅角 采空区 埋管抽采

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阜生煤业1106综放面采空区埋管抽采技术

17

作者 张飞飞 《江西煤炭科技》 2020年第3期48-51,共4页

为解决阜生煤业综放工作面上隅角瓦斯浓度过高的问题,以1106工作面为背景,设计采用预埋立管抽采采空区瓦斯技术,综合运用数值模拟、理论分析等手段,确定最佳埋管间距为20 m,验证预埋立管进一步降低上隅角瓦斯浓度的可行性,现场应用期间... 为解决阜生煤业综放工作面上隅角瓦斯浓度过高的问题,以1106工作面为背景,设计采用预埋立管抽采采空区瓦斯技术,综合运用数值模拟、理论分析等手段,确定最佳埋管间距为20 m,验证预埋立管进一步降低上隅角瓦斯浓度的可行性,现场应用期间进行埋管抽采参数及上隅角瓦斯浓度监测,埋管抽采瓦斯浓度稳定在10%左右,抽采纯量稳定在0.9 m^3/min作用,抽采效果良好且稳定,上隅角瓦斯浓度稳定在0.5%左右,有效解决了上隅角瓦斯浓度频繁超限的问题。 展开更多

关键词 综放工作面 瓦斯 埋管抽采 采空区 高抽巷

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