李瑞森

(阳泉市燕龛煤炭有限责任公司，山西 阳泉 045000)

·试验研究·

采空区瓦斯抽采量对自燃氧化带影响的模拟分析

李瑞森

(阳泉市燕龛煤炭有限责任公司，山西 阳泉 045000)

为研究5212综放工作面采空区瓦斯抽采量对遗煤自燃的影响，基于计算流体力学相关理论，建立采空区二维数值模拟模型，采用COMSOL Multiphysics 5.0仿真软件，对不同瓦斯抽采量下的采空区氧化带宽度进行数值模拟计算。研究结果表明：氧化带宽度与瓦斯抽采量成线性关系，现有的生产工艺参数易诱发采空区遗煤自燃，可通过适当加快回采速度和增加瓦斯抽采量来实现工作面的安全生产。

综放采空区；瓦斯抽采量；氧化带；数值模拟；回采速度

综放工作面回采速度快，支撑压力大，采空区遗留碎煤较多，工作面推进后，碎煤解析释放出大量的游离态瓦斯；且放顶煤冒落空间大，采空区裂隙发育，漏风通道发达，在工作面通风压力差的影响下，采空区内大量的游离态瓦斯经漏风通道逸散至工作面，造成上隅角瓦斯超限，严重威胁着工作面的安全生产[1-3]. 采空区瓦斯抽采是治理回采工作面瓦斯超限的有效技术，但抽采量过大，采空区漏风量也大，易诱导采空区自然发火；抽采量过小，又不能满足瓦斯排放要求。

因此，本文以某矿5212综放工作面为工程背景，开展采空区瓦斯抽采量对自燃氧化带宽度影响的研究，优化抽采工艺，指导安全生产。

1 工作面概况

该矿核定年生产能力为1.8 Mt/a，可采煤层共5层，分别为3#、5#、6#、9#、13#煤层，现主要开采5#煤层，煤种以褐煤为主，具有Ⅱ级自燃倾向性，根据取样进行理化分析，自然发火期20 d左右；……