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基于有限流场的瓦斯卸压排放带宽度确定方法

2018-08-01孙锐

沈阳理工大学学报 2018年3期

孙 锐

(1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037;2.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037)

煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸是严重威胁煤矿安全生产的灾害,这些事故最易发生在煤巷掘进工作面[1],主要是因为煤巷掘进工作面作业地点位于原始煤体,对煤体扰动较大,大量的瓦斯从煤体内部解吸出来涌入工作面作业空间,由于掘进工作面不能采用全负压通风,容易形成作业地点瓦斯异常积聚,若不采取有效的措施就会造成瓦斯事故,因此准确掌握煤巷在掘进期间瓦斯赋存及运移规律是治理掘进工作面瓦斯灾害的前提条件。煤巷刚暴露时煤层瓦斯压力平衡被打破,煤体内部到工作面煤壁之间形成瓦斯压力梯度,煤层透气性增加形成瓦斯卸压排放区域。卸压瓦斯解吸后从煤体裂隙和孔隙向煤壁流动,即表现为巷道煤壁瓦斯涌出,其涌出强度与煤层瓦斯压力、透气性相关,随着煤壁暴露时间而逐渐减弱。经过长时间的排放,可在煤巷形成一个稳定的瓦斯卸压排放带[2]。

瓦斯卸压排放带宽度是重要的瓦斯基础参数,在矿井瓦斯基本参数测定、瓦斯抽采达标、通风管理等方面应用十分广泛。采用分源预测法对矿井瓦斯涌出量进行预测时,开采煤层瓦斯涌出量公式里的采面巷道预排瓦斯影响系数K3值需要采用瓦斯卸压排放带宽度等参数来计算;《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第二十六条对同一评价单位预抽煤层瓦斯抽采效果达标评判时需要采用间接法计算抽采后煤层残余瓦斯含量,在计算过程中也需要用到瓦斯卸压排放带宽度来计算评价单元内的煤炭储量;……

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