高抽巷瓦斯抽采对工作面安全开采的影响分析*

张俭让1，2，陈伟1，2，张荃1，2

(1.西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054；2.教育部 西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西 西安 710054)

摘要：为了探究高抽巷瓦斯抽采对工作面安全开采的影响，依据401101工作面的巷道布置情况，建立了工作面与采空区的数学物理模型。应用Fluent软件对工作面在有无高抽巷及高抽巷不同抽采能力下采空区的氧浓度以及瓦斯浓度分布规律进行了数值模拟，获得了上隅角瓦斯浓度与采空区氧浓度分布情况。模拟结果与现场实测数据表明：高抽巷能有效解决工作面上隅角瓦斯超限问题；随高抽巷抽采瓦斯能力的增大，上隅角瓦斯浓度不断降低，但采空区氧化升温带的宽度和深度会增加，使得煤自燃危险性和防灭火压力增大；综合考虑防止瓦斯超限及采空区煤自燃，并保证工作面安全开采，高抽巷瓦斯抽采能力以0.25～0.3为宜。

关键词：高抽巷；采空区；自燃危险性；数值模拟

0引言

瓦斯是煤矿生产过程中的主要危险源。随着采煤工作面生产能力的提高及工作面推进速度的加快，必然导致瓦斯涌出量增大。高抽巷抽采技术由于其抽采时间长，抽采率高，抽采系统简单，易于管理，已成为解决高瓦斯易自燃特厚煤层瓦斯超限问题的主要方法[1]。近年来，国内学者对“U”型工作面采空区的研究逐渐深入，进行了大量的现场测定和模型试验[2-3]，同时利用数值模拟软件对采空区的漏风流场和瓦斯浓度场[4]进行了模拟。……