采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置研制与应用

赵洪宝^1,2,3，张欢¹，王宏冰¹，张勉¹，李兵伟⁴，魏子强¹，邹友平⁵

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室3. 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地4. 山西霍尔辛赫煤业有限责任公司5. 天地科技股份有限公司开采设计事业部

摘 要：为掌握采空区高瓦斯体积分数区域空间分布范围,自主研发了一种采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置,其主要由采气头、采气管、瓦斯流量监测装置、集气装置和瓦斯体积分数检测仪组成,可实现对采空区不同空间区域内瓦斯体积分数的三维实测,并成功将该装置运用于现场,对Y型通风靠近留巷侧采空区瓦斯空间分布进行了三维实测。现场实测结果表明:分段留巷Y型通风条件下,近留巷侧采空区在一定空间范围内出现瓦斯集聚现象,其空间范围为沿工作面倾斜方向距沿空留巷30～45 m,沿留巷延伸方向距工作面35～55 m,垂直煤层底板方向距煤层底板15～30m,瓦斯体积分数最高处可达0. 9%;不同工况条件下,近留巷侧采空区高瓦斯区域空间范围基本相同;近留巷侧采空区形成的高瓦斯集聚区域具有严重的瓦斯爆炸威胁,需采取有效措施加强对近留巷侧采空区高瓦斯集聚区域进行监测和治理。

关键词：分段留巷;三维实测;采空区;瓦斯分布;