下保护层开采高位钻孔瓦斯抽采规律的三维数值分析及应用

刘星魁^1,2，周爱桃³

1. 河南工程学院安全工程系2. 煤矿灾害预防与控制河南省高校重点实验室培育基地3. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院

摘 要：为了事先确定下保护层开采时不同钻孔层位的抽放效果,构建了包含3种不同高低位置钻孔的三维采场模型。利用FLUENT软件求解渗流扩散方程得到了"Y"型通风工作面采空区瓦斯的空间分布情况,并对不同位置钻孔抽放效果进行比较。结果表明:两个进风巷附近瓦斯浓度最低,沿走向瓦斯浓度向采空区深部逐渐升高,瓦斯整体有上浮趋势,在据工作面后沿空留巷侧上部积聚大量高浓度瓦斯。高位穿层钻孔周围瓦斯浓度降低明显,抽放浓度和影响范围优于低位钻孔。经立体抽采后,留巷处附近瓦斯富集区范围缩小,瓦斯重新分布效应明显。研究结论同现场监测记录保持一致,具有类似近距离下保护层开采工作面,应考虑以高位钻孔为主的抽放布局。

关键词：下保护层开采;三维模型;“Y”型通风工作面;高位钻孔;抽放效果;