郑文贤，王 凯，李全中，张海东

(1.山西西山煤电股份有限公司西曲矿，山西 太原 030200；2.山西工程技术学院，山西 阳泉 045000)

采空区瓦斯是回采工作面瓦斯主要来源之一，上隅角瓦斯治理是生产过程中的重中之重，治理不彻底，一般情况下影响工作面安全生产，严重情况会造成事故。采空区上隅角瓦斯治理方法主要有回采工作面顺槽埋管抽采、高位钻孔抽采、利用瓦斯治理巷进行上隅角抽采和安装引射器等[1-4]，上述方法能够在一定程度上治理上隅角瓦斯，但均具有一定的局限性[5-6]。大直径钻孔“以孔代巷”上隅角瓦斯抽采技术近年来得到应用，即由临近巷道向工作面回风巷道，每隔一段距离施工大直径钻孔，接入瓦斯抽采系统进行工作面上隅角瓦斯抽采[7-8]。该技术改变了上隅角瓦斯的流场，实现了采空区大流量、低负压瓦斯抽采，降低了上隅角瓦斯浓度。本文以西曲矿南四盘区18401工作面为工程背景，实施“以孔代巷”工作面上隅角瓦斯治理技术。应用Fluent数值模拟软件从钻孔孔径、孔距以及终孔位置至顶板距离对回采工作面上隅角瓦斯抽采效果的影响进行分析，确定了最优钻孔参数，并进行现场工业性试验，为类似矿井回采工作面上隅角瓦斯治理提供借鉴。

1 大直径钻孔抽采瓦斯数值模拟

1.1 瓦斯运移数学模型建立

采空区瓦斯运移符合连续性方程、动量守恒方程与能量守恒方程[9]。

1) 动量守恒方程，见式(1)。

(1)

式中：p为静压；τij为应力张量；gi为i方向上的重力体积力；……