汪腾蛟，聂朝刚，杨小彬，王朋浩

(1.辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁 阜新 123000；2.神华神东煤炭集团有限责任公司 补连塔煤矿， 内蒙古 鄂尔多斯 017209；3.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院，北京 100083)

0 引 言

在矿井安全事故中，由于瓦斯引起的事故危害最大、破坏力最强、造成的后果最严重[1-4]，而工作面上隅角处瓦斯最易积聚超限[5]，采空区的瓦斯通过漏风风流涌向工作面，会导致采空区上隅角瓦斯大量积聚，从而上隅角瓦斯浓度过高，导致一系列危及生命财产安全的事故发生[6]。瓦斯抽采是解决采空区上隅角瓦斯大量积聚问题的重要手段，因为采空区瓦斯抽采的流量较大，具有稳定的来源[7-9]，采空区瓦斯抽采能直接切断采空区瓦斯流动路径，隔离通风盲区，防止瓦斯超限[10-12]。对工作面采空区进行瓦斯抽采时，虽然能够有效控制工作面瓦斯超限，但同时也会加速采空区遗煤的自燃[13-15]。由于采空区遗煤在自然状态下会消耗氧气释放热量，在采空区内部形成温度场。对采空区进行瓦斯抽采会导致采空区内压力场的变化，进而影响采空区内漏风风流的流动。采空区内漏风风流的流动变化会影响采空区内瓦斯浓度、氧气浓度和气体温度的分布情况。

在采空区流场数学模型的建立上，章梦涛等[16]将工作面和采空区视为不同的多孔介质，利用Darcy渗流定律建立了统一的采空区流场数学模型，利用有限单元法的基本思想进行了离散与求解；李宗翔等[17-20]利用空气和瓦斯混合气体渗流-扩散方程，建立了二维坐标系下的非均质状态的采空区流场数学模型，并结合现场观测对模拟结果进行了描述；……