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复杂条件下采空区瓦斯运移及分布规律研究
  • 项目名称:复杂条件下采空区瓦斯运移及分布规律研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:51174079
  • 申请代码:E041001
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:高建良
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:河南理工大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

采空区流场和瓦斯运移决定着自然发火的位置、采空区向工作面的瓦斯涌出地点和涌出量,高瓦斯区域的分布以及瓦斯抽放的最佳位置和抽放钻孔的合理布置。分析采空区风流流动、瓦斯运移和分布规律对选择工作面通风方法、采空区瓦斯抽放、有效控制采空区瓦斯、防止采面瓦斯积聚、防止采空区自燃发火、保障安全生产具有重要意义。通过建立工作面通风、支护条件、采空区空隙分布、瓦斯抽放耦合作用复杂条件下描述采面风流流动、采空区漏风、瓦斯运移的数学物理方程,实际考察确定不同条件下采空区孔隙率的分布,研究采空区多孔介质孔隙率或渗透率对采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移的影响;研究不同通风方式情况下采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移规律,确定合理通风系统参数;研究不同瓦斯抽放方式情况下采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移规律,确定合理瓦斯抽放参数。成果指导确定工作面通风系统和配风,瓦斯排放最佳方案,保障安全生产。

结论摘要:

研究采空区风流流动、瓦斯运移和分布规律对选择工作面通风方法、采空区瓦斯抽放、有效控制采空区瓦斯、防止采面瓦斯积聚、防止采空区自燃发火、保障安全生产具有重要意义。本项目研究确定了采场覆岩各岩层下沉量三维表达式,掌握了采场覆岩“竖三带”高度变化趋势,得到了采场覆岩移动变形规律及采空区孔隙率分布规律,为准确分析复杂条件下采空区流场及瓦斯分布规律奠定了基础;系统研究了Y型通风方式、采空区瓦斯涌出源位置、煤层倾角、工作面上隅角风帘长度、工作面液压支架等采场参数对工作面漏风、采空区瓦斯运移和分布的影响,揭示了不同复杂采场参数对采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移的影响规律,为确定合理通风系统提供依据;得到了不同瓦斯抽放方式、不同钻孔布置方案和抽放参数情况下采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移规律,确定合理瓦斯抽放方法和抽放参数。本项目研究成果对指导煤矿工作面通风优化、采空区瓦斯治理提供了依据,对煤矿安全生产具有重要指导意义。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 33
  • 1
  • 1
  • 0
  • 0
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