高瓦斯矿井采空区瓦斯与煤自燃耦合规律研究

来源期刊：工矿自动化2020年第3期

论文作者：邢震

文章页码：6 - 31

关键词：高瓦斯矿井;采空区;瓦斯与煤自燃耦合规律;瓦斯抽采;氧化升温带;抽采量;进风量;

摘    要：针对目前采空区瓦斯与煤自燃共同致灾数值模拟仅考虑流体影响、未考虑其他物理场影响的问题,采用Comsol-Multiphysics多场耦合数值模拟软件建立了采空区瓦斯与煤自燃耦合模型,分析工作面采场与采空区瓦斯和O₂分布规律,探讨抽采量和进风量对高位抽采巷道瓦斯浓度和采空区底板O₂浓度的影响,并综合确定最佳抽采量和进风量。结果表明:随着抽采量的增大,瓦斯抽采浓度先增大后减小,采空区氧化升温带宽度呈正相关增长,综合考虑瓦斯抽采效果与自然发火防治,建议高位抽采巷道最佳抽采量为90m³/min;随着进风量的增大,高位抽采巷道瓦斯浓度和纯量先增大后减小,采空区进风侧氧化升温带宽度明显增大,最大时达到109.3m,而回风侧氧化升温带宽度变化幅度很小,综合考虑瓦斯抽采效果与自然发火防治,试验工作面最优进风量为1 500m³/min。