潘文丰

（1.太原理工大学矿业工程学院，太原 030024；2.潞安集团山西高河能源有限公司，山西长治 046000）

回采工作面瓦斯抽采系统优化研究

潘文丰1,2

（1.太原理工大学矿业工程学院，太原 030024；2.潞安集团山西高河能源有限公司，山西长治 046000）

利用FLUENT软件对阳煤集团开元煤矿3号煤层瓦斯抽采系统中的瓦斯流动进行了数值模拟，并以所建立的模型为基础对开元煤矿瓦斯抽采系统进行了优化设计。研究结果表明，开元煤矿如需达到瓦斯抽采率40%的要求，主管路管径需增大至510mm。为矿井制定控制瓦斯灾害、提高回采工作面瓦斯抽采率的技术措施提供参考。

数值模拟；抽采；瓦斯

抽采煤层瓦斯[1-7]是防治矿井瓦斯灾害的有效方法之一。然而，随着开元煤矿开采深度的增加，本煤层工作面的瓦斯涌出量较大，经常发生瓦斯超限，同时本煤层与邻近层的瓦斯抽采率普遍偏低，严重制约了瓦斯抽采技术措施的实施，削弱了该方法对矿井瓦斯灾害的防治作用。要提高开元煤矿瓦斯抽采技术措施的实施效果，就必须解决回采工作面采动卸压瓦斯的有效抽采、提高工作面瓦斯抽采率。

1 矿井概况

开元煤矿主采煤层3号煤的相对瓦斯涌出量为15.6 m3/t，各煤层为中—高变质煤层，煤种属瘦煤、贫煤。3号煤层有弱爆炸性，原煤瓦斯含量为7.15 m3/t~9.82 m3/t，平均瓦斯含量为8.49 m3/t；原煤瓦斯压力为1.47 MPa，透气性系数为0.003 1 m2/（MPa2·d）~0.062 2 m2/（MPa2·d），平均0.036 1 m2/（MPa2·d）；钻孔瓦斯流量衰减系数为0.005 6 d-1~0.007 5 d-1，平均0.006 4 d-1，属较难抽放煤层。

2 管网瓦斯流动的数值模拟

利用FLUENT软件进行流体流……