W型通风冒落采空区流场数值模拟计算

针对冒落采空区通风比较复杂的问题,基于非均质多孔介质漏风渗流方程建立了冒落采空区漏风流态的有限元数值模型．结合现场实例,对W形通风复杂边界形式的采空区风流规律进行了求解。从理论上描绘了W形通风采空区的风压分布等值线和流函数线（分布解）,该计算方案对W形通风复杂边界条件仍能满足流网正交;求解方便迅速,可操作性好。指出W形通风采空区明显降低工作面两端风压羞,缩小漏风范围的效果。     

采空区沿空通风巷道边界漏风分布的迭代计算

为了提高计算采空区漏风流动状态的有限元计算精度,提出用迭代方法处理沿空通风巷道(或工作面)边界条件,给出了迭代格式和计算方法,针对工作面的侧漏风问题提出了工作面漏风率的概念,结合算例,从理论上证明沿程漏风巷道的风压分布(1类边界条件)是非线性的,指出在漏风量占总供风量的比例不是很大的情况下,工作面风压分布基本近似于线性分布;迭代收敛的快慢与漏风量大小有关.     

皖北煤电祁东煤矿无煤柱开采工作面采空区综合防灭火技术研究

针对无煤柱沿空留巷技术开放采空区后容易造成采空区漏风供氧,增加采空区遗煤自燃的问题,通过监测方法对沿空留巷侧采空区漏风情况进行测定,得出了采空区漏风分布规律。利用采空区遗煤分布情况,划分了采空区煤自燃防火危险区,提出了以堵漏风、灌浆及灌注化学材料为主,人工检查、在线监测和色谱分析"三位一体"预测预报手段为辅的综合防灭火技术。在皖北煤电祁东煤矿7_135工作面应用表明:沿空留巷侧采空区漏风范围为工作面上出口往留巷方向0～330 m,其中漏风强度最大的范围为230～330 m之间;使用综合防灭火技术后,7_135工作面两个危险区域沿空侧CO浓度均控制在15 ppm以下,为易自燃煤层无煤柱开采工作面安全开采提供保障。     

综采工作面采空区漏风规律数值模拟

为得到综采工作面及其采空区的流场分布,基于通风网络理论推算得出采空区漏风阻力系数模型,该模型综合考虑采面的回采速度,顶板岩性,采空区倾向上顶板的沉降量等因素影响,利用FLUENT软件及其自适应网格技术,对国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿121103工作面及其采空区漏风流场进行数值模拟,并对模拟结果与现场实测工作面风量分布进行比较,工作面风量分布趋势吻合较好.模拟结果表明:该工作面向采空区漏风主要发生在倾向0～25m区域内,在该区域内,漏入采空区内的风量有部分返回至工作面;在倾向25～215m区域内,工作面风量变化不大;采空区漏风流场等值线在倾向上并不是对称分布的,在采空区走向0～10m及倾向20～30m区域内存在低速区.     

大倾角炮采工作面回采技术与实践

613工作面煤层倾角较大，结合工作面实际情况，阐述了大倾角炮采工作面回采的关键技术，解决了大倾角工作面煤壁片帮伤人问题，保证了煤块下滑不窜入采空区，在有效防止滚煤矸的前提下，提高了煤炭的回收率。     

深井伪俯斜综放采空区漏风规律数值模拟

随着矿井开采深度增加,开采强度越来越大,地温的升高,带来了系列的灾害现象.本文分析了深井伪俯斜综放采空区自燃防治的难点,研究厚煤层伪俯斜综放采空区的漏风特征,对山东星村煤矿103综放面采空区进行现场观测,建立了采空区漏风数学模型和自然发火预测模型,对其漏风规律进行数值模拟,确定了103工作面的合理供风量,使得工作面和进风端头的压力和采空区高差产生的自然压力大致均衡,有效减少和控制向采空区的漏风,防止了采空区浮煤自燃.     

采空区自然发火位置相似模拟模型

为了研究不同类型的采空区漏风对采空区自然发火的影响,依据采空区的漏风状态不同,把采空区划分成不同的火灾危险区域,以此判断采空区发火位置。研制了相似模拟模型,针对采空区自然发火问题进行了多项模拟实验,观测并绘制了不同风量下采空区风压等值线及风流分布图;绘制了采空区不同位置漏风情况下风压等值线及风流分布图;绘制了上隅角设置瓦斯排放风筒后采空区风压等值线及风流分布图;设计了采空区充填带,并获得了采空区风压等值线及风流分布图。     

采空区自然发火位置相似模拟模型

为了研究不同类型的采空区漏风对采空区自然发火的影响,依据采空区的漏风状态不同,把采空区划分成不同的火灾危险区域,以此判断采空区发火位置.研制了相似模拟模型,针对采空区自然发火问题进行了多项模拟实验,观测并绘制了不同风量下采空区风压等值线及风流分布图;绘制了采空区不同位置漏风情况下风压等值线及风流分布图;绘制了上隅角设置瓦斯排放风筒后采空区风压等值线及风流分布图;设计了采空区充填带,并获得了采空区风压等值线及风流分布图.     

淮北朱仙庄矿Ⅱ863工作面采空区漏风规律研究

为提高朱仙庄煤矿Ⅱ863综放工作面采空区注氮效果,采用气压计基点（逐点）测定法对该工作面相关区域进行压能测定,从而找出漏风源和汇。此后利用SF6示踪技术测定漏风情况,通过漏风规律分析,为Ⅱ863工作面制定了有效的防漏风措施,从而达到消除造成采空区煤炭氧化自燃的根源的目的。     

不同配风量下Y形通风风流场分析

为研究不同配风量下Y型通风的采空区风流场,以张集煤矿1613A工作面为工程背景,通过Fluent数值模拟对工作面在总配风量为1350 m3/min、1800 m3/min、2700 m3/min时的采空区漏风规律进行研究.模拟结果表明,随着总配风量的增大,采空区整体的漏风速度增加,且采空区前部漏风速度比尾部漏风速度增长...     

矿井防火方法

作者通过实践得出在特厚煤层回采过程中采用提高工作面推进速度、预注氯化镁阻燃剂、封堵漏风通道等综合措施,可有效预防工作面火灾;在密闭采空区采用封堵漏风通道、可疑区域钻孔检查、调节密闭区域风压等综合措施,可有效预防密闭采空区火灾,为开采同类条件煤层的矿井防灭火提供了有益的参考。     

浅埋深矿井采空区外部大漏风均压防治技术

为准确计算采用均压防治外部漏风时调压风机的压力,研究了基于矿井风网解算的均压通风计算模型。通过对均压通风原理及其在矿井内、外部漏风防治中技术特点的分析,结合通风网络解算原理,建立了均压防治外部漏风的计算模型,其计算结果显示调压风机升压力取决于矿井通风阻力的分布。依据红柳林矿井浅埋开采形成的采空区外部漏风现场观测数据,评估了漏风对矿井通风系统稳定性的影响,并设计了调压风机与风窗联合的均压通风方案。该方案采用网络解算软件计算了15207采煤工作面采空区外部漏风分支风阻与进风段通风阻力,确定了调压风机升压值与风窗的控风参数,实施后取得了预期效果。现场的成功应用表明了此技术的正确性,对同类矿井具有借鉴意义。     

浅谈均压通风技术在煤层近距离开采的应用

根据工作面外部漏风量大，有害气体超限，存在自燃发火隐患的实际情况，本文采用均压通风技术，实施开区均压，即在生产工作面建立均压系统，提高工作面风压，减少工作面漏风，抑制煤的自燃，防止有毒有害气体超限或向工作面涌出，确保工作面安全生产。     

综采工作面回采封闭期间防自燃通风措施探讨

本文阐述了矿井煤层自然发火机理,包括煤炭自燃必要条件和充分条件、煤炭自燃阶段划分及其热化学表征,以此为理论基础同时结合综采工作面设备、工艺、风流的具体特征对综采工作面采空区自然发火的原因进行了理论分析,总结了防采空区自然发火通风措施的作用机理,进而提出了综采工作面回收期间的通风防火措施,并在四台矿14#81402工作面搬家封闭期间进行了实际应用,且取得了比较满意的效果。     

倾斜高瓦斯煤层抽采条件下采空区漏风规律数值模拟

为研究高瓦斯易自燃煤层采空区漏风规律,运用理论分析及数值模拟相结合的方法,开展不同伪斜长度、有无高位钻孔布置以及不同抽采负压条件下采空区氧浓度分布及漏风速率研究。结果表明:无伪斜工作面的氧浓度减小速率大于有伪斜工作面,有伪斜工作面进风侧漏风速率明显大于回风侧,但中部漏风速率均大于工作面两侧;采空区布置高位钻孔抽采瓦斯时,其回风侧漏风程度明显增大,同时增加了8%～18%氧浓度的分布范围,但对进风巷道内氧浓度的变化规律几乎无影响。增大抽采负压时,采空区漏风流场整体向回风侧加大,采空区漏风流场与抽采负压变化成正比,但整体漏风流场宽度基本保持一致。同时,增大抽采负压对回风侧氧浓度分布范围起到极大的促进作用,其氧化升温带增大12～28 m。研究结果为掌握实际矿井中有无伪斜、不同钻场瓦斯抽采及其不同抽放负压情况下的采空区漏风流场变化规律,及判定自燃危险区域提供了一定的理论依据。     

基于能位测定与SF_6示踪气体联合检测复杂采空区漏风

针对煤矿井下采空区的复杂漏风关系,应用能位测定法与示踪检测技术联合检测了孔庄煤矿井下采空区的漏风情况。通过测试计算相对总压值得出工作面采空区周围巷道漏风源和漏风汇之间的能位关系,进而定性确定了孔庄煤矿7353E\8353W工作面采空区存在的可能漏风路径。在此基础上,利用瞬时释放示踪气体法确定了孔庄煤矿7353E\8353W工作面采空区的漏风方向和漏风速度。     

高抽巷抽采负压对采空区漏风及自燃带的影响

为防止遗煤自燃,结合山西某矿9101工作面实际,在抽采负压分别为0、8、12、160、20、24 k Pa时,利用计算流体力学软件Fluent,进行数值模拟。结果表明:不同抽采负压对采空区的漏风流场分布及采空区的漏风量均有显著影响。在回风侧采空区其受到高抽巷的影响比进风侧采空区大,导致工作面漏风风速在回风侧差别较大;不同抽采负压条件下采空区自燃带宽度均为中部>进风巷侧>回风巷侧。抽采负压为12 k Pa时,采空区自燃带宽度平均值为87 m,为自燃带宽度曲线的"凹点"。12 k Pa为临界点,临界点之前抽采瓦斯纯量增速较快,临界点之后抽采瓦斯纯量增速缓慢。综合考虑高抽巷抽采瓦斯纯量和采空区自燃带宽度,9101工作面高抽巷抽采负压确定为12 k Pa左右。     

采场自然发火范围的确定

根据实验室的试验确定某一工作面煤炭的灭火最大氧气浓度，或灭火最大漏风风速，用束管监测系统确定采空区该灭火氧气最大浓度所在位置距离工作面的距离，或用SF6示踪技术测定采空区该位置的漏风风速与实验室结果进行比较，从而确定采场自燃发火的范围。     

均压通风技术在综放工作面的应用

该文通过分析同忻煤矿8105综放工作面漏风的原因，结合均压通风的工作原理，提出了均压通风技术在综放面的具体实施步骤及注意事项；对采用均压通风技术前后的各种参数进行比较，可以看出均压通风技术在综放面采空区漏风方面取得了显著效果，有效的抑制了有毒有害气体涌入工作面，确保了井下工人作业安全。     

锚支巷道沿空延迟冒落采空区风流规律研究

锚杆锚索支护的回采巷道采后不及时冒落,形成特殊的沿空漏风边界的采空区流场.运用有限元数值模拟方法,结合铁法小青矿S2-705工作面现场实际,从理论上描绘了采空区漏风流动规律的改变特征,给出风流强度分布图解.研究认为,不冒落形成的沿空漏风边界是工作面向采空区的漏入、漏回的主流边界,漏风强度最高;贴近工作面边界的冒落非压实带存在平行渗流.这种流势导致了在下游回风侧的沿空巷道内形成瓦斯集聚,并提出了预先拆锚杆卸顶或局部通风机抽排放两种解决途径.图5,参5.