Y型通风方式下采场瓦斯运移规律的数值模拟研究及瓦斯治理分析

合集下载

y型通风

c~f－双Z型，g－偏W型，h－偏Y型
回采工作面风向的分析
1 上行风的优缺点
上行风的主要优点是： (1) 瓦斯比空气轻，有一定的上浮力，其自然流动的方向和上行风流的方向一致利于带走瓦斯，在正常风速(大于 0.5～0.8m/s)下，瓦斯分层流动和局部积聚的可能性较小。 (2) 采用上行风时，工作面运输平巷中的运输设备位于新鲜风流中，安全性较好。 (3) 工作面发生火灾时，采用上行风在起火地点发生瓦斯爆炸的可能性比下行风要小些。 (4) 除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同，对通风有利。
3、要注意减少前进式回采的采空区漏风。 4、使用箕斗井提煤的矿井日益增多，但箕斗井一般不得兼做进风井或回风井。箕斗井兼作回风并时，井上下装、卸装置和井塔都必须有完善的密封措施，其漏风率不超过 15% 15%。 5、抽出式通风的矿井，要注意减少地表塌陷区或浅部古窑向井下漏风。为此，必须查明塌陷区或古窑的分布情况，及时填堵它们和地表相通的裂缝或通道。
复习思考题
1、采区通风系统包括哪些部分？ 2、试比较运输机上山和轨道上山进风的优缺点和适用条件。 3、何谓下行风？试从防止瓦斯积聚、防尘及降温角度分析上行风与下行风的优缺点。 4、试述长壁工作面通风系统有哪些类型？并阐述其各自的特点和适用性。
在需要堵截风流和交通的巷道内，须设置密闭。按服务年限长短，密闭分为永久性和临时性两种。
三、风门
在人员和车辆可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门，其间距要大于运输工具长度，以便一道风门开启时，另一道风门是关闭的。风门分为普通风门和自动风门。
7.5 采区专用回风巷
《煤矿安全规程》第113条规定：“高瓦斯矿井，有煤 (岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须至少布置一条专用回风巷。低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置一条专用回风巷。” 煤矿安全生产监督管理总局出台的《关于加强国有重点煤矿安全基础管理的指导意见》第19条再次明确指出“…… 高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采区必须设专用回风巷……”。

重复采动影响下含瓦斯岩层瓦斯运移规律

重复采动影响下含瓦斯岩层瓦斯运移规律
张伟;赵博;郭晓阳;邓存宝;高嘉慧
【期刊名称】《矿业安全与环保》
【年(卷),期】2024(51)1
【摘要】受重复采动影响,煤层邻近岩层中赋存的瓦斯解吸涌出,成为工作面瓦斯主要来源之一。

为研究重复采动影响下含瓦斯岩层中瓦斯运移规律,以沙曲一矿5#煤及其邻近煤岩层为工程背景,在测定煤岩体瓦斯基础参数的基础上,通过数值模拟研究了重复采动影响下煤岩体卸压增透范围,得到了含瓦斯岩层渗透率的空间分布情况,进而对含瓦斯岩层瓦斯运移规律进行模拟。

研究结果表明:邻近岩层中,L5灰岩层瓦斯赋存量最高,含量约为5#煤层的14.3%;重复采动导致煤岩体卸压程度增大,L5灰岩层卸压区分布在永久煤柱的边缘区;L5灰岩层卸压区内渗透率最高可达4.8×10^(-15)m^(2),为初始渗透率的7.7倍,高渗区域与卸压区域分布一致;L5灰岩层内赋存的瓦斯解吸并上涌至工作面,致使上隅角瓦斯浓度由6.1%升高至7.1%;受巷道通风影响,L5灰岩层瓦斯主要聚积在岩层后方与回风巷侧,是瓦斯抽采时应关注的重点区域。

【总页数】9页(P61-69)
【作者】张伟;赵博;郭晓阳;邓存宝;高嘉慧
【作者单位】太原理工大学安全与应急管理工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
【相关文献】
1.Y型通风方式下采场瓦斯运移规律的数值模拟研究及瓦斯治理分析
2.采动影响下煤层瓦斯运移规律研究
3.采动条件下瓦斯抽采钻孔有效范围及瓦斯运移规律
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

U型和Y型通风采空区瓦斯运移规律研究

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｙ－ｔｙｐｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ；Ｕ— ｔｙｐｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ；ｇｏｂａｒｅａ；ｇａｓｍｉｇｒａｔｉｏｎ
中图分类号：ＴＤ７１２文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — ５１６８（２０１３）２３ — ００４５ — ０２传统的ｕ型通风系统不能很好的解决巷道瓦斯超限问题，尤其是工作面上隅角，瓦斯浓度常常超限，造成这种现象的
２０１３．Ｎ０．１２
工业工程与技术
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｕ型和Ｙ型通风采空区瓦斯运移规律研究
郑鹏
（平煤神马集团勘探工程处，河南
＋
ｄｔｄｘ
进风巷人口设置为速度人口（ｖｅｌｏｃｉｔｙ — ｉｎｌｅｔ），两条巷道总进风量为２５００ｍ３／ｍｉｎ，其中主进风巷１８００ｍＳ／ｍｉｎ，副进风巷７００ｍ３／ｍｉｎ，由此可推算主、副进风巷入口速度分别为２ｍ／ｓ、０．７８ｍ／ｓ，回风巷出口设为自由出口（ｏｕｔｌｆｏｗ），采空区及充体墙
量三个守恒定律。控制方程是对守恒定律的数学描述，下面对
采空区流体流动的数学模型作简单的介绍。
１．１质量守恒定律

Y型通风方式下采场瓦斯运移规律的数值模拟研究及瓦斯治理分析

风流中瓦斯浓度过高和上隅角瓦斯积聚的问题。
两进一回Ｙ型通风系统可以在采煤工作面的上、下巷同时进风，而其中的副进风巷在采空区的部分变为回风巷，在巷旁充填支护。这种形式的工并作面通风方式不仅可以从根本上解决上隅角瓦斯积聚问题，且运煤、种管道、而各设备都在新风中，回在风巷中没有轨道、管路及电缆等，大提高了回风巷大
摘
要：对综放工作面开采Ｙ型通风系统，立了Ｙ型通风采空区流场模拟的计算流体力学模针建
型。通过数值模拟，系统研究了Ｙ型通风采空区流场和瓦斯运移规律，比分析了Ｙ型通风和ｕ型通对风条件下的采空区流场及瓦斯运移特征，与现场的实测数据进行了比较。研究表明，并采用Ｙ型通风方
副进风巷风量分配合理，两进一回Ｙ型通风方式完
全可以解决上隅角瓦斯浓度超限问题。
将综放工作面采空区视为煤岩混合体组成的多
孔介质空间，由于松散煤体孔隙的时空分布不均匀，
１工作面基本情况
在１１０回采工作面的上、端各设１条进风５２下道，另在采空区一侧设回风道，形成Ｙ型通风，图１如
：
ｇ＋１ｆ、１
ｍ／，Ｊ
（１）

采煤工作面上隅角瓦斯超限原因分析及治理方法

收稿日期:2010-05-13作者简介:王　刚(1969-),毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业,工程师,现任神华宝日希勒能源有限公司通风救护处处长。

采煤工作面上隅角瓦斯超限原因分析及治理方法王　刚(神华宝日希勒能源有限公司,内蒙古　呼伦贝尔　021025)摘　要:分析了采煤工作面上隅角瓦斯的来源和超限的具体原因,提出了几种解决问题的可行性方法,对降低上隅角瓦斯超限的频率,保证采煤工作面的正常生产和实现矿井的安全长效机制有着一定的指导意义。

关键词:上隅角;瓦斯;超限;原因;方法中图分类号:TD712 文献标志码:C 文章编号:1008-0155(2010)05-0074-02 瓦斯管理是矿井安全系统工程和“一通三防”管理中的一个重要环节,但同时也是一个薄弱环节,而防治瓦斯超限又是瓦斯管理的重点和难点。

生产矿井的瓦斯超限是威胁矿井安全的主要因素,随着矿井采掘机械化程度的提高、技术的进步、生产水平的延伸和采掘强度的加大,使矿井瓦斯涌出量急骤增大、瓦斯超限现象更为频繁发生,瓦斯超限的发生地点绝大多数是在采掘工作面(占矿井瓦斯超限次数的80%以上),其中采煤工作面的上隅角尤为突出,不但严重制约了采煤工作面的正常生产,给其安全也带来很大的不确定因素,并且也严重威胁整个矿井安全。

因此,分析采煤工作面上隅角的瓦斯来源、超限原因,找出解决问题的具体方法和措施,积极探索新的瓦斯治理技术、创新瓦斯管理方法,对煤矿安全生产有十分重要的意义。

一、上隅角瓦斯超限的原因上隅角瓦斯超限的原因是多方面的主要有以下几个方面:1、采用U 型通风,在采空区漏风流的对流扩散作用下,采空区内瓦斯运移及瓦斯浓度呈有规律的分布,而作为工作面的漏风,成为采空区瓦斯流入工作面的必经之路,往往造成上隅角瓦斯积聚(>2%),如图1所示,为“U ”型工作面采空区内的漏风流流线图,风速等值线图和瓦斯浓度线图。

图中清晰地表明,上隅角成为采空区瓦斯的集中涌出源。

基于三维数值计算的U形和Y形通风瓦斯运移规律研究

冯彬汤绍泉周爱桃，杰，，臧
（．１同煤同发东周窑煤业有限公司，山西大同０７０２中煤平朔煤业有限责任公司，３００；．山西朔州０７０３６１
３中国矿业大学（京）资源与安全学院，京１０８；．．北北００３４河南理工大学安全学院，南焦作４４０）河５０３
第２６卷第１期２１年３月０１
矿业工程研究
ＭｉｅａｎｉｅｒｇＲｅｅｒｈｎｒｌＥｇｎｅｉｓａｃｎ
Ｖｏ＿６Ｎｏｌ２．１
Ｍａ＂２ｌｌ．０１
基于三维数值计算的Ｕ形和Ｙ形通风瓦斯运移规律研究
收稿日期：０１— １７２１０ —０基金项目：国家自然科学基金资助项目（０７１１国家高技术研究发展计划（６５８４１）；８３计划）点资助项目（０９Ａ０３０）教育部新世纪优秀重２０Ａ６２１；
律，出通风采场瓦斯运移及浓度分布的三维模拟结果．Ｙ型通风采场瓦斯运移及浓度分布计算结果与ｕ形通风采场的计算结得将果进行比较分析，出：通风能更好地治理上隅角瓦斯．得Ｙ形关键词：维模型；三数值计算；空区；斯分布采瓦
ｐ
ｐ
（＋ＶＰ一＋【＋）・（詈）ｇ老专（砉】￣＝，／ｌＺ一－）（＋＝考告（＋）．（詈）腑一＋等】２一）

无煤柱Y型通风采空区瓦斯的运移规律

０前言
空区交界面以及回风巷与采空区交界面均设置为交界面：空区深部采作为瓦斯涌出源项。用ｋ８双方程湍流模型进行求解．到的模拟采一得由于我国大多数煤矿采用的是后退式Ｕ型通风来驱散工作面的结果如下：瓦斯．因此往往引起上隅角瓦斯超限的问题．Ｙ型通风不仅解决了而上隅角瓦斯浓度超限，并且可以有效的减少采空漏风等问题 … 由此可。见．于Ｙ型通风采空区瓦斯运移规律的研究有着积极而又重要的意对
簟量
… ～
一
ｕ。
等：：：
态流动Ｈ。１１采空区高度和采空区的倾向或走向相比可以忽略不计，可将２模拟结果与分析．．３故采空区简化为二维图形。由模拟结果可知，Ｙ型通风方式下，采空区瓦斯的浓度分布及流１气体在多孔介质中的渗流规律．２动规律规律如下：采空区内气流的运移主要包含以下两个方面：．气体在采空区内的渗流符合达西定律。结合流体力学中的质量２１如图２所示瓦斯沿采空区走向靠近采空区内部的瓦斯浓度较再大，倾向靠近沿空巷的斯浓度较大，工作面Ｉ０范围之内瓦斯沿距８ｍ守恒方程可得出多孔介质渗流的纳维叶一托克斯方程：斯的浓度变化不大，在１０－２０范围之内瓦斯浓度开始逐渐递增，８ｍ－６ｍ

高瓦斯工作面Y型通风方式下的沿空留巷支护技术研究

高瓦斯工作面Y型通风方式下的沿空留巷支护技术研究
Y型通风方式是指在工作面两侧设置垂直风井，通过风井向工作面供风和抽放瓦斯。

该通风方式能够提供良好的风流分布，使得工作面的瓦斯浓度得到有效控制。

通过设置风井还可以将瓦斯及时抽放出矿井，减少瓦斯积聚的危险。

在Y型通风方式下，沿空留巷成为了主要的支护工程。

沿空留巷是指在工作面顶板与顶板之间留出一个横断面较小的巷道，在工作面进刀推进过程中，起到支护顶板和防止瓦斯向工作面扩散的作用。

在Y型通风方式下，沿空留巷的设计和施工仍然存在一定的问题和挑战。

沿空留巷的尺寸需要合理设置，既要保证顶板的稳定性，又要兼顾工作面的通风效果。

沿空留巷的支护技术需要进一步研究和完善，以提高支护结构的强度和稳定性。

为了研究Y型通风方式下沿空留巷的支护技术，可以采取以下几个方面的研究内容。

可以通过数值模拟方法，研究不同尺寸沿空留巷的支护强度和稳定性。

通过改变支护结构的材料和形式，优化支护设计，使其能够承受更大的工作面压力和顶板负荷。

可以通过现场实验和监测对沿空留巷的支护效果进行评估。

通过对比不同支护方式下的顶板位移和变形情况，评估支护结构的有效性。

可以监测瓦斯浓度的分布情况，评估沿空留巷的通风效果。

可以对沿空留巷的施工工艺进行研究和改进。

通过改变施工方法和工艺流程，提高支护结构的施工质量和效率。

可以研究沿空留巷与风井之间的连通方式，优化通风系统的布置，提高瓦斯抽放的效果。

Y型通风节能方式风量分配与调节的探讨

Ｑ＝１００ｑＸＫＣＨ４式中Ｑ为采煤面需要风量（ｍＳ／ａｒｉｎ），ｇ为工作面绝对瓦斯涌出量（ｍ３／ｍｉｎ），ＫＣＨ为采面瓦斯涌出不均衡通风系数。（２）按工作面温度选择适宜的风速进行计算：
２采场调风数学模型
２．２配风量
研究表明［１】，我国大多数煤层的瓦斯抽放比较困难，采用瓦斯抽放治理煤矿瓦斯隐患的效果不甚理想， “ 以风定产” 仍然是防止井下瓦斯积聚的先决条件，所以节能型通风仍是消除瓦斯积聚危险的主要手段。由于开采条件的愈加复杂，传统Ｕ型通风已经不能满足生产需求，Ｙ型通风能有效解决回风流和上隅角瓦斯超限问题，通过调节上下进风巷的风量，可极大地改变采空区漏风形态和瓦斯运移特征，从而有效防止瓦斯积聚等问题。所以，研究Ｙ型通风是提高工作面通风节能效果的重要环节。
２．１Ｙ型通风下的瓦斯运移Ｙ型通风下，把采空区及所采煤层临近煤层看做非均匀孔隙介质的气体流动三维场，其数学表达式为翻：
４ｍ３／ｍｉｎ：
Ｑ≥４ Ⅳ 式中为工作面同时最多作业人数。（４）按风速进行验算：
１５Ｓ￣＜Ｑ＜２４０Ｓ２．２．２主副配风比的确定式中８ＣＨ４（ｘ，ｙ，ｚ卜煤岩单位体积的瓦斯涌出量；Ｙ型通风方式下，由于巷旁充填带沉降和充填过程滞后于采ｊ（＿＿采空区透气性指数；煤工作，沿空巷顶板仍会离层，顶板裂隙与采空区仍保持有良好日一点（ｘ，Ｙ，ｚ）处的风压值，ｘ、ｙ、ｚ分别为沿走向、倾向、竖直的漏风通道，所以采场漏风总是存在的ｌ引。的方向。１）主、副巷进风量取决于多种因素，根据主、副巷作用，在工在采场通风理论中，气体流动状况可视作二维数学模型，式作面和沿空回风巷瓦斯浓度控制在１％时，可推导出如下配风量（１）因此可改写为如下（２）式，所建立二维数学模型表达式如下：计算公式：

沿空留巷“Y型”通风技术

１）生产单位运输过程中严禁冲撞风门，风门要妥善保护，做到人过风门随手关。风门必须安装闭锁装置，并不得同时打开两道相邻风
进，即采用沿空留巷 … Ｙ型通风方式，在采空区侧留下一条回风巷，该通风方式有利于解决工作面瓦斯问题，提高工作面安全耀瘦，在不少矿井取得了成功。随着沿空留巷的技术不断被推广应用，沿空留巷 “ Ｙ ”型通风方式，即在采空区侧留下一条回风巷，也将不断的被推广应用。
均厚度为４．７８ｍ。
４）当工作面回采期达到自然发火期后，必须对采空区采取注卤粉或在工作面上、下隅角畹西阻化剂的预防发火措施。５）通风区要按规定在工作面回风巷安装好瓦斯、一氧化碳、温度传感器，并与地面监测系统联网，随时监测参数变化情况，并且要定期对该工作面的瓦斯探头及瓦斯电闭锁装置根据规程规定进行检修和校验，并进行试跳试验，保证监测设备的完好有效。６）坚持综合防尘制度，做到开栅西水，无水不开机：在工作面各运输设备转载点安设有效的喷雾灭尘及洒水装置，转载喷雾必须固定牢固，所有喷雾必须保证正常使用：同时为防止煤尘积聚、飞扬，要设专人对施工巷道定期；中刷，并要求做到有喷尘记录，为增加煤体湿度，减
学术论坛
沿空留巷 “ Ｙ型＂通风技术
徐雷
（开滦集团唐山矿业分公司，河北唐山０６３０００）
Ｉ｝ｉ奄要】随着矿井机械化采煤程度的不断提高，采煤施工时瓦斯涌出量也将随之增大，在传统的一进・曰的ｕ型通风方式中，采煤工作面一部分１月．滚．直接从工作面切眼流过，另—奇吩风流则从工作面中下部流入采空区＇经采空区再回到工作面上部及上隅角，这样经常造成工作面

切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究

切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究摘要：采空区是煤自燃火灾发生的主要区域。

针对切顶留巷工作面采空区漏风量大、漏风范围广的问题，以新集一矿360804综采面为研究背景，采用束管取气与导线测温的方法，分析了切顶留巷“Y”型通风工作面O2、CO气体浓度和温度随测点埋深的变化，获得了切顶留巷期间采空区自燃危险区域分布特征，确定了工作面月最小安全推进度。

结果表明：切顶留巷时，360804工作面主进风侧65~127 m为氧化升温带，柔膜墙侧32~83 m为氧化升温带；与正常开采相比，由于通风系统的改变，氧化升温带向采空区深部移动，柔膜墙侧变化最明显，约增大了28 m，氧化升温带宽度也有所增加，最大宽度约增加了25 m；工作面月最小安全推进速度约为55 m，提高了约62%。

研究结果对类似工作面采空区浮煤自燃防治具有指导意义。

关键词：切顶留巷；综采面；Y型通风；自燃“三带”；安全推进度0 引言采空区是煤炭回采后上覆岩层自由冒落形成的大空间，遗留有大量的浮煤，漏风不断，是矿井自燃火灾发生的主要区域[1-3]。

据统计，采空区火灾占矿井火灾总数的60%以上[4]，严重影响煤矿的安全生产。

因此，掌握采空区自燃“三带”分布对矿井防灭火工作非常重要。

近年来，切顶留巷技术具有巷道掘进量少、采掘衔接矛盾小、资源回采率高、工作面局部周期压力小等优势[5]，在国内各大矿区得以大量应用[6]。

但是，该技术要求工作面通风方式由“U”型变为“Y”型，采空区内风流运移特性发生改变[7-9]，高温区域必会发生偏移[10]。

同时，切顶后采空区上部留下很大的空间，使得采空区漏风量增加，漏风范围变广，采空区自燃危险性增大[11]，给回采工作面的防灭火带来新的挑战。

因此，有必要开展切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究工作。

1 工作面概况新集一矿位于两淮地区，开采逐渐进入深部，平均达到700 m以上，瓦斯和自然发火防治难度急剧增大。

360804工作面是3608（6）采区首采工作面，工作面平均可采走向长1530 m，工作面平均倾斜长180 m，平均面积276910.1 m2。

上邻近保护层开采Y型通风采空区瓦斯分布规律及控制——平煤六矿戊_(8)-32010工作面案例研究

5
5
取血（5分）
取血量应合适。
5
推片（20分）
正确持握载片、推片
推片和载玻片之间的角度应在30-45度之间
推片角度过大过小，速度过快或过慢，推片时用力、速度不均匀，推片手法不正确，推片后未快速干燥血膜，扣2~10分。只推一块血片，扣4分
5
5
5
5
瑞氏染色︵35分︶
标记及划线
（5分）
在玻片头部标记
用蜡笔在血膜头、尾两端划线
血膜质量：血膜厚薄合适，头、体、尾分明，血膜尾部光滑，两端留有空隙。
染色效果：红细胞成粉红色，白细胞显示各自特有的色彩。无染料沉渣附着。
10
10
综合评价
整个实验用时15分钟
①未清洁试验台面，试剂、器材不归位，扣1~2分
②每延长5min，扣1分，扣完4分为止
③整体操作不规范、不熟练、条理不清等，扣1~4分。操作中未考虑的扣分项或发生其他意外事故，酌情扣分
3
2
染色（25分）
待血膜干透再染色；
玻片放置应保持水平；
加染色液Ⅰ应全部覆盖血膜；
1分钟后加Ⅱ液，加染色液Ⅱ与Ⅰ等量或稍多，加染色液Ⅱ后应充分混匀；
染色10-15分钟，冲洗时应带着染液冲洗，晾干待检。
5
5
5
5
5
显微镜检查
（5分）
用显微镜检查全片细胞分布、染色情况。
取显微镜及显微镜使用应规范。
3
2
结果及报告（20分）
总分（100分）
血涂片的制备与染色评分标准
考核项目
评分标准
标准分数
得分
备注
素质要求
（4分）
白大衣穿戴整洁
态度端正
准时进入赛场

采场瓦斯运移规律仿真模拟研究

第２７卷第１期２１０２年３月
矿业工程研究
ＭｉｅａｎｉｅｒｇＲｅｅｃｎｒｌＥｇｎｅｉｓａｒｈｎ
Ｖ０．７Ｎｏ１１２．Ｍａ＂０１Ｔ．２２
采场瓦斯运移规律仿真模拟研究
王刚，昊邵 ’
会达到临界值甚至超限．针对上述矛盾，于其现有的基通风设施，用Ｆｕｎ仿真模拟手段来研究采场风速、利ｌｅｔ
超限主要采用的方法有合理配置工作面风量、抽放瓦
斯、尾巷排放等一．
山西某煤矿回采工作面使用 “ ｕ＋Ｌ型通风方式， ” 工作面隅角风流微弱，瓦斯容易积聚，同时由于部分风流经离工作面切顶线较近的采空区进入回风巷，大增了回风流中的瓦斯浓度，工作面瓦斯涌出量大的情在况下，如果工作面配风量和瓦斯尾巷步距不合理，易容造成“ Ｕ＋Ｌ型通风方式下上隅角和回风巷瓦斯浓度 ” 超限．历史数据表明：隅角与尾巷口的瓦斯波动超限上均出现在尾巷联络巷接替时的周期来压前后，作面工
场的高浓度瓦斯积聚带．
到采空区深部瓦斯浓度逐渐升高．Ｘ在Ｙ平面内，场采瓦斯总体上呈现由进风端向回风端、由采空区深部向
工作面运移的趋势．在采场高度方向上，由于瓦斯密度小于空气密度，故沿采场高度方向瓦斯浓度逐渐升高．在采空区回风侧顶部瓦斯浓度达到最高，成为整个采

浅析煤矿上隅角瓦斯积聚原因及治理技术

浅析煤矿上隅角瓦斯积聚原因及治理技术摘要：分析了煤矿上隅角瓦斯分布规律和积聚原因及影响积聚的因素，并对治理煤矿上隅角瓦斯积聚方法进行了归纳总结，为上隅角瓦斯积聚的治理工作积累的基础。

关键词：上隅角；瓦斯积聚；原因；治理技术1 前言回采工作面上隅角是井下局部瓦斯积聚最为严重的部位。

但是，由于目前瓦斯治理技术上的缺陷，上隅角瓦斯积聚问题始终不能得到彻底的根除，对井下安全生产状况构成极大威胁。

随着采煤机械化程度的提高，回采工作面产量不断提高，回采工作面上隅角瓦斯积聚问题显得更加突出，并且已经成为煤矿安全生产的重大隐患。

在近些年里，国内发生的瓦斯爆炸恶性事故，其中上隅角瓦斯积聚引起的事故已经占了相当大的比重。

因此，为了实现煤矿生产高产高效，采取安全、经济、可靠和高效的技术措施来治理上隅角瓦斯积聚问题己经变得迫在眉睫。

如何采取有效措施防止上隅角瓦斯的积聚，对于工作面安全生产和增加工作面产量有重大意义。

2 原因分析2.1 上隅角瓦斯分布规律[1-4]上隅角属于瓦斯高浓度区域。

瓦斯在上隅角处仍然受到浮升力的作用，相对集中在上隅角的上部，上部瓦斯的浓度大于下部瓦斯的浓度。

目前，我国煤矿回采工作面大多采用U型和Y型通风方式。

下面结合简图，在U型和Y 型通风方式下，对上隅角瓦斯的分布规律进行分析。

图 2-1 U型通风上隅角瓦斯分布图图 2-2 U型通风上隅角瓦斯分布局部放大图对于采用U型通风方式的系统，采空区中瓦斯的分布情况如图2-1所示，图2-1显示了U型通风方式的系统中上隅角瓦斯分布代表性。

由于采空区中的漏风以及瓦斯分子的扩散作用，使得上隅角处的瓦斯浓度急剧增加。

上隅角处瓦斯的分布情况如图2-2所示。

对于采用Y型通风方式的系统，采空区中的瓦斯的分布情况如图2-3所示。

Y型通风系统的特征是由两个进风巷进风，一个出风巷排风。

采用这种通风方式的系统。

上隅角瓦斯的分布情况如图2-4所示。

从图中，我们可以看出，采用Y型通风方式，上隅角的瓦斯被新鲜风流带走，瓦斯在上隅角处无法积聚，有效地消除了上隅角瓦斯积聚问题。

“U+L”型和“Y”型通风方式治理瓦斯效果对比分析研究

“U+L”型和“Y”型通风方式治理瓦斯效果对比分析研究李庆源;刘洋;李进鹏;吴世跃【摘要】通过对综采面“U+L”型及“Y”型通风条件下采空区瓦斯运移规律进行理论、数值模拟对比分析,并结合沙曲矿24202综采面前期“U+L”型通风及后期沿空留巷“Y”型通风条件下瓦斯治理效果,阐述了采用“Y”型通风进行瓦斯治理的优越性,最后结合矿井生产的实际情况提出了今后的改进意见.【期刊名称】《山西煤炭》【年(卷),期】2012(032)008【总页数】3页(P44-46)【关键词】通风系统;瓦斯治理;沿空留巷【作者】李庆源;刘洋;李进鹏;吴世跃【作者单位】华晋焦煤公司,山西离石033000;太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024;华晋焦煤公司,山西离石033000;太原理工大学矿业工程学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TD725回采工作面通风方式对采空区瓦斯涌出治理具有重要影响。

传统的“U”型通风，因其系统简单而风靡一时，但其只有一个回风通道，漏风流场将近采空区瓦斯携带到工作面出风口，致使上隅角瓦斯积聚超限现象严重。

为了解决回风隅角问题，人们又提出了“Y”型、“H”型、“U+I”型、“U+L”型等多种通风方式。

目前，虽然“U+L”型已被大范围推广应用，但“Y”型通风因其强大的排瓦斯能力，再次受到人们的青睐。

本文就这两种通风系统在使用中工作面及采空区瓦斯流动分布规律、瓦斯治理能力做出详细的对比分析，阐述了在实际工程应用中“Y”型通风的优越性，最后就该通风方式存在的问题及改进意见做出探讨。

1.1“U+L”型通风瓦斯排放原理为了解决回风隅角问题，相关学者探讨采用“U+L”型通风系统[1.2]，实质是对“U”型通风系统的一种改进：即将原“U”型通风系统回风巷改为进风巷，在其外侧另布置一条巷道作回风巷，在综放工作面回风上隅角以打木垛的方式临时沿空留巷，回风巷通过排瓦斯横贯与沿空留巷连通。

工作面上下风巷同时进风，漏风向工作面后方排瓦斯横贯移动，最终将流经区域内的瓦斯排入回风巷内。

浅析煤矿上隅角瓦斯积聚原因及治理技术

关键词：上隅角；瓦斯积聚；原因；治理技术1 前言回采工作面上隅角是井下局部瓦斯积聚最为严重的部位。

但是，由于目前瓦斯治理技术上的缺陷，上隅角瓦斯积聚问题始终不能得到彻底的根除，对井下安全生产状况构成极大威胁。

随着采煤机械化程度的提高，回采工作面产量不断提高，回采工作面上隅角瓦斯积聚问题显得更加突出，并且已经成为煤矿安全生产的重大隐患。

在近些年里，国内发生的瓦斯爆炸恶性事故，其中上隅角瓦斯积聚引起的事故已经占了相当大的比重。

因此，为了实现煤矿生产高产高效，采取安全、经济、可靠和高效的技术措施来治理上隅角瓦斯积聚问题己经变得迫在眉睫。

如何采取有效措施防止上隅角瓦斯的积聚，对于工作面安全生产和增加工作面产量有重大意义。

2 原因分析2.1 上隅角瓦斯分布规律[1-4]上隅角属于瓦斯高浓度区域。

瓦斯在上隅角处仍然受到浮升力的作用，相对集中在上隅角的上部，上部瓦斯的浓度大于下部瓦斯的浓度。

目前，我国煤矿回采工作面大多采用U型和Y型通风方式。

下面结合简图，在U型和Y 型通风方式下，对上隅角瓦斯的分布规律进行分析。

由于采空区中的漏风以及瓦斯分子的扩散作用，使得上隅角处的瓦斯浓度急剧增加。

上隅角处瓦斯的分布情况如图2-2所示。

对于采用Y型通风方式的系统，采空区中的瓦斯的分布情况如图2-3所示。

Y型通风系统的特征是由两个进风巷进风，一个出风巷排风。

采用这种通风方式的系统。

上隅角瓦斯的分布情况如图2-4所示。

从图中，我们可以看出，采用Y型通风方式，上隅角的瓦斯被新鲜风流带走，瓦斯在上隅角处无法积聚，有效地消除了上隅角瓦斯积聚问题。

沿空留巷“Y”型通风的瓦斯治理技术

沿空留巷“Y”型通风的瓦斯治理技术摘要采煤工作面只有采用了合理的通风方式，才能为矿井的安全生产打下坚实的基础。

针对以往2#煤回采工作面的回采情况，对其抽采、通风方式进行了合理的选择及优化，从而为矿井的安全生产奠定了坚实的基础。

关键词回采工作面；通风方式；瓦斯抽采效果下面以3212工作面为例，介绍2#煤层沿空留巷“Y”型通风瓦斯治理技术。

1我矿3212综采工作面基本情况韩城矿业公司桑树坪煤矿为煤与瓦斯突出矿井，而3212综采工作面为该矿第一个2#煤层工作面。

煤层平均厚度0.74m，煤层变异系数为47.0%。

2#煤层与下伏3#煤层层间距1.75m～16m，平均13.0m。

直接顶板以细、粉砂岩为主，厚1.95m～3.15m，煤层底板直接底岩以砂质泥岩为主，从本井田煤层瓦斯吨煤甲烷含量统计结果看，2#煤最大瓦斯含量1.65m3/t，平均瓦斯含量0.63m3/t。

2#煤层存煤尘爆炸性危险。

2 工作面通风应满足的要求1）工作面要有足够的风量，其配风量应大于需风量，同时工作面风速符合《煤矿安全规程》的有关要求；2）选择合理的通风方式解决工作面上隅角瓦斯，防止此处瓦斯积聚、超限；3）根据通风要求，进风巷、回风巷及回风安全出口应有足够的断面和数目，并确保巷道断面平整、光滑，以减小通风阻力；4）通风系统力求简单。

3工作面通风方式的确定目前我国矿井开采过程中回采工作面常用的通风方式有U型、U+L型、Z 型、Y型、W型、H型等几种。

根据我矿瓦斯含量、2#煤层自燃倾向及井下巷道的布置方式，经综合考虑，2#煤回采工作面可采用的通风方式有U型、U?+L 型、Y型。

3.1沿空留巷技术无煤柱开采是合理开发煤炭资源，有效治理工作面上隅角瓦斯超限，提高煤炭回收率，改善巷道维护，减少巷道掘进量，有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益的一项先进的地下开采技术。

优点：1）2#煤实施柔模泵注混凝土留巷，留巷后可实现保护层无煤柱开采，可更加彻底释放3#煤瓦斯；2）2#煤实施柔模泵注混凝土留巷后可使下覆3#煤布置工作面时，巷道位置、工作面切眼长度等参数的局限性减小；3）沿空留巷工作面实现‘Y’型通风，是治理工作面瓦斯超限的最有效手段。

Y型通风下采空区瓦斯运移规律及治理研究

摘
要：ｒ好的研究Ｙ通风系统下的采空区的瓦斯流动和涌出规律，对综放叫Ｙ型通风为更针
系统特点，建立了Ｙ通风采空区流场模拟的计算流体力学模型。通过数值模拟，系统研究ｒＹ型通风采空区流场和瓦斯运移规律，比分析了Ｙ型通风和Ｕ型通风条件下的采空区流场及瓦斯对运移特征，并将其应用于１１０高瓦斯综采工作面的Ｙ型通风系统中，据现场的实际情况建立５２根对应的ＣＤ模型，Ｆ得出Ｙ型通风系统下采空区瓦斯流动及分布规律，数值模拟结果与现场大量观
测数据相吻合，瓦斯治理和通风系统优化提供理论依据。研究表明，用Ｙ型通风系统可消除为采采空区卜角的集中漏风，而有效解决＿Ｕ型通风上隅角瓦斯积聚和回风巷中的瓦斯。隅从ｒ关键词：通风系统；Ｙ采区；空留巷；沿瓦斯运移
Ｈｅ一ＹＮｈｎ．ｉｎＳＮＱ，ＣＮａ，ＨＡＧＲｉｉｇ＇ＥＬｉ，ＡＧＳｅｇｑａｇ一，ＵｉＨＥＧＴｏ一ＵＮｕ— ｎｌ
（．ａｕｔｏｆｙｅｇｅｒｇＣｉａＵｉｅｉｆｎｎＴｃｎｌｙＸｚｏ２０８Ｃｉａ１Ｆｃｌｆａｅｎｉｅｎ，ｈｎｎｖｒｔｏｉｙｓｔｎｉｓｙＭｉｇ＆ｅｈｏｇ，ｕｈｕ２１０，ｈｎ）ｏ（．Ｓａｅａｏａｒｏｏｌｅｏｒｅｎｎａｅ — Ｕ，ｕｈｕ２１０，ｈｎ）２ｔｅＫｙＬｂｒｔｙｆａＲｓｕｃｓａｄＭｉｅＳｆｙＣＭＴＸｚｏ２０８ＣｉａｔｏＣｔ

煤层瓦斯赋存及流动规律的研究和分析

煤层瓦斯赋存及流动规律的研究和分析摘要:瓦斯灾害是煤矿安全工作中的突出问题。

因此，瓦斯研究工作对于煤炭工业的健康持续发展乃至全国生产安全状况好转具有十分重要的意义。

掌握瓦斯的赋存状态及流动规律对防治瓦斯工作尤为关键。

瓦斯的生成与煤的成因息息相关；煤中瓦斯的赋存状态一般有吸附状态和游离状态两种；矿井中煤层瓦斯的涌出对于生产和安全有着极大的影响，它与矿井的开拓布置、采掘方法、机电设备的选择、矿井通风和安全管理制度均有着密切的关系。

煤层瓦斯的运移是一个复杂的运动过程，它与煤层的结构和煤层中瓦斯赋存状态密切相关。

在大裂隙带中可能出现紊流.而在微裂隙中则属于层流运动在微孔中还存在扩散分子滑流。

在一般情况下，以达西定律为基础来研究煤层瓦斯流动规律还是可行的但是在客殊情况下，如石门揭开煤层、瓦斯喷出或突出，则必须按当时条件加以修正。

关键词:瓦斯赋存;流动规律;瓦斯流动理论;瓦斯运移1 前言我国是以煤炭为主要能源的国家。

目前及今后相当长的时期内煤炭在我国的一次能源结构中仍占50％以上。

煤矿瓦斯是煤的伴生物、同煤共生并存储在煤与围岩中的气藏资源，在煤炭开采过程中它通常以涌出的形式排放出来。

在一定的条件下，还可能以喷出或突出的形式突然释放、发生煤与瓦斯突出动力现象而且瓦斯进入采掘空间后在条件具备时还会发生瓦斯爆炸，造成重大的人员伤亡事故。

在我国煤矿事故中瓦斯事故占全国煤矿重大事故总数的70％以上，防治瓦斯灾害已成为煤矿安全工作中迫切需要解决的问题。

国内外各主要产煤国都投入了大且的资金、人力物力进行矿井瓦斯灾害发生视理、预测预报和防治技术的研究工作。

数十年来，在矿井瓦斯涌出量预测、矿井瓦斯抽防、完善通风技术、抑爆隔爆技术、瓦斯监测、预测和防治煤与瓦斯突出等方面进行了大量的研究，初步形成了瓦斯灾害防治的技术体系在矿井瓦斯防治理论和技术上都取得了长足的进步，瓦斯灾害事故得到了有效的控制，并且在实际工作中积累了丰富的经验。

煤矿工作面瓦斯综合治理技术研究

煤矿工作面瓦斯综合治理技术研究摘要：本文以贵州汪家寨煤矿平四采区北翼p41102工作面为例，首先分析了瓦斯涌出量预测及特点，然后阐述了瓦斯综合治理技术。

关键词：煤矿工作面；瓦斯；综合治理中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：一、瓦斯涌出量预测及特点分析矿井为抽出式通风，总排风量6326m3/min，工作面采用u型通风，工作面最大配风量1562m3/min，瓦斯抽放泵为2bec52型，抽采管路为300mm钢管，抽采混合量为90～108m3/min，抽采纯量20.89m3/min。

1瓦斯涌出量预测如果煤层层间距小于10m时，瓦斯可以得到充分释放，残余瓦斯压力0～0.2mpa，其值与层间距离、原始瓦斯压力均无关，如果层间距离为10～50m，瓦斯可以通过层间裂缝从保护层采空区涌出。

p41102综放工作面瓦斯涌出来源于上邻近层7号煤层(距11号煤层45m)、8号煤层(距11号煤层33m)、下邻近煤层14号煤层(距11号煤层23m)以及本煤层，依据《采矿工程设计手册》预测回采时期的瓦斯涌出量为34.8m3/min，。

回采过程中实际瓦斯涌出量达到38.9m3/min。

2瓦斯涌出特点及原因现场实测工作面生产时期的瓦斯涌出特点是工作面停产时、正常出煤时、移架时依次增大，瓦斯涌出量变化有如下规律。

①工作面瓦斯涌出，在工作面下半部(115m往下)，移架时瓦斯涌出小于正常出煤时，工作面上半部(115m往上)则是移架时瓦斯涌出大于正常出煤时，每隔10m瓦斯涌出增幅为1.02%～1.21%;正常出煤时每隔10m瓦斯涌出增幅为1.02%～1.14%;②上隅角瓦斯涌出量始终是移架时最大，正常出煤时次之，工作面停产时最小，涌出比为1.5∶1.2∶1.0。

③回风流瓦斯在工作面停产时、正常出煤时、移架时依次增大，浓度比为1.00∶1.14∶1.33。

回风流瓦斯超限原因:工作面瓦斯涌出特征为4.72m3/t，随着生产能力的加大，瓦斯涌出量增加，产量变化时，对绝对瓦斯涌出量的影响较为显著，说明瓦斯主要来源于采落的煤炭;二是下邻近层瓦斯涌入采空区，如果未进行预抽或抽采效果差，开采层开采后，底板膨胀产生裂隙，大量瓦斯就会通过这些裂隙涌入采空区，导致工作面瓦斯涌出量增加，甚至瓦斯超限。