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《采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律的相似實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、Vo1．18。No．4第18卷第4期中國(guó)礦業(yè)2009年4月CHINAMININGMAGAZINEApril2009采空區(qū)瓦斯運(yùn)移規(guī)律的相似實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究魏小文。，劉妍，丁厚成。，李文。(1．河北工程大學(xué)，河北邯鄲056038；2．北京市公用事業(yè)建設(shè)監(jiān)理公司，北京100026；3．北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院金屬礦山高效開(kāi)采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京1OOO83)摘要：本文結(jié)合淮南礦區(qū)張集礦的具體情況，對(duì)采空區(qū)瓦斯進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算；同時(shí)，通過(guò)相似材料實(shí)驗(yàn)，得出了采空區(qū)瓦斯?jié)舛鹊姆植己瓦\(yùn)移規(guī)律，兩者基本吻合，從而為采空區(qū)瓦斯抽放打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵
2、詞：數(shù)值模擬；裂隙帶；煤層頂板；相似材料實(shí)驗(yàn)；瓦斯抽放中圖分類號(hào)：TD712．52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1004—4051(2009)04—0113—03SimilarityexperimentandnumericalsimulationstudyongasdeliverylawingoafWEIXiao—wen～，LIUYan，DINGHou—cheng。，LIWen(1．HebeiUniversityofEngineering，Handan056038，China；2．BeijingPublicUtilityEngineeringCons
3、tructionSupervisionCompany，Beijing100026，China；3．StateKeyLaboratoryofHigh—EfficientMininghndSafetyofMetalMinesofMinistryofEducation，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：Inthispaper，AccordingtOthefieldsituationofZhangjicoalmine，numericalsimulat
4、ioncal—culationandsimilarityexperimentweremadetothegasingoa1．Thegasconcentrationdistributingandde—liverylawwereobtained．Asbothwereidenticalbasically，thuslaythefoundationforgasextractioningoaf．Keywords：numericalsimulationcalculation；fracturedzone；coalseamroof；similarityexperi
5、ment；gasextraction瓦斯災(zāi)害是煤礦的主要災(zāi)害，瓦斯災(zāi)害防治一成的系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)。開(kāi)采后，隨著工作面向前直是煤礦安全工作的重點(diǎn)。煤壁、落煤和采空區(qū)是推進(jìn)，工作面后方的煤層頂板不斷冒落下來(lái)，形成工作面瓦斯涌出的三個(gè)主要部分，其中采空區(qū)瓦斯采空區(qū)。在外力作用下，采空區(qū)上方的巖層發(fā)生變涌出在工作面瓦斯涌出中占有較大的比例。綜采面形、下沉及斷裂，形成裂隙、裂紋，從而改變了瓦多為長(zhǎng)壁式回采工作面，而一般長(zhǎng)壁工作面采空區(qū)斯原來(lái)的賦存狀態(tài)和流動(dòng)狀態(tài)，瓦斯從煤層及圍巖的瓦斯涌出量占工作面總瓦斯涌出量的30％～中，通過(guò)貫穿的空隙空間流向采空區(qū)和工
6、作面。具40以上，多者達(dá)70～8O。采空區(qū)瓦斯的大體來(lái)講，涌向采空區(qū)的瓦斯包含以下五個(gè)部分：①量涌出，往往導(dǎo)致工作面瓦斯超限頻繁和被迫停圍巖瓦斯涌出；②未采分層瓦斯涌出；③丟煤瓦斯產(chǎn)，甚至釀成重大惡性事故，造成人員傷亡和巨大涌出；④臨近層瓦斯涌出；⑤工作面瓦斯的部分經(jīng)濟(jì)損失。為了確保煤礦安全生產(chǎn)，必須對(duì)瓦斯進(jìn)進(jìn)入。行治理。2采空區(qū)瓦斯分布及運(yùn)移的數(shù)值模擬計(jì)算1采空區(qū)瓦斯來(lái)源分析2．1綜采工作面概況煤層開(kāi)采前，原始的煤層、圍巖與瓦斯流體組1111工作面為張集礦西一11—2采區(qū)的第1條帶，該采區(qū)其它工作面尚無(wú)采掘活動(dòng)；該工作面收稿日期：2008—1
7、0—23北以F217斷層為界，南至11—2煤層三條主要大作者簡(jiǎn)介：魏小文(1963一)，男，博士，河北工程大學(xué)，從事巖土工程、煤礦開(kāi)采、瓦斯抽放和力學(xué)研究。巷，東以FS5斷層為界。1111工作面走向長(zhǎng)度為114中國(guó)礦業(yè)第18卷1800m，傾斜長(zhǎng)度為240m；張集礦井1l一2煤層為初揭露的煤層，根據(jù)地質(zhì)精查報(bào)告，一640m水平l1—2煤層的瓦斯含量為6m。／t。1111綜采工作面，相對(duì)瓦斯涌出量預(yù)計(jì)為：6m。／t，絕對(duì)瓦斯涌出量為：30~40m。／rain，為低透氣性煤層。2．2幾何模型的建立(圖1)圖2采空區(qū)瓦斯?jié)舛确植剂Ⅲw圖(1)實(shí)驗(yàn)使用的瓦
8、斯氣體為純甲烷，進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速取值，按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值來(lái)計(jì)算。(2)本次采用1：40的比例，模型總長(zhǎng)度為6．2m，寬度為4m(包括進(jìn)風(fēng)巷道或回風(fēng)巷道1m)，高
