周福宝,王鑫鑫,夏同强

(1．中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221008;2．中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116;3．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116)

瓦斯安全抽采及其建模

周福宝1,2,王鑫鑫2,夏同强3

(1．中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221008;2．中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221116;3．中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221116)

为提高煤矿瓦斯抽采运行过程的安全性,围绕瓦斯抽采过程由于空气的导入而造成抽采区域煤自燃、抽采管网中瓦斯燃爆等潜在风险开展研究,明确给出了瓦斯安全抽采的概念,提出了瓦斯安全抽采的定量评价指标——抽采安全度,并通过联立煤层瓦斯抽采中气体扩散-渗流,煤-氧反应以及热量传输方程,定量描述了抽采过程中场流演化,建立了抽采安全度的计算模型。以盘江煤电山脚树矿瓦斯抽采工程为例,揭示了抽采负压、封孔质量、巷道卸压区渗透率、煤层瓦斯吸附特性及煤自燃特性等因素对抽采安全度的影响机理,给出了提高抽采安全度的技术措施。

煤层瓦斯;瓦斯抽采;抽采安全度;场流演化

瓦斯灾害的治理是煤矿安全生产的首要任务,抽采是瓦斯灾害治理的根本性措施[1]。2013年我国瓦斯抽采量已达156亿m3,同比2012年增加10．6%,其中井下瓦斯抽采量126 m3,占总抽采量的80．8%,井下煤层瓦斯抽采为我国煤矿瓦斯治理的主要途径。……