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高抽巷布设参数对煤自燃的扰动效应分析
1
作者
陈亮
于宏阳
+4 位作者
毕雄飞
徐振炜
王栋炜
秦瑞晨
郭磊
《煤炭工程》
北大核心
2025年第5期77-84,共8页
针对自燃煤层综放工作面采空区高抽巷抽采对煤自燃扰动效应不清的问题,以山西荫营矿150315综放面“一面四巷”为背景,采用理论计算、UDEC模拟及Image pro图像分析,获取了采空区覆岩裂隙分区定量特征及孔隙率沿程分布特征表达式,单从瓦...
针对自燃煤层综放工作面采空区高抽巷抽采对煤自燃扰动效应不清的问题,以山西荫营矿150315综放面“一面四巷”为背景,采用理论计算、UDEC模拟及Image pro图像分析,获取了采空区覆岩裂隙分区定量特征及孔隙率沿程分布特征表达式,单从瓦斯抽采角度初定高抽巷垂向高度为20~53 m;基于Comsol模拟分析了不同位置高抽巷抽采扰动下采空区瓦斯浓度分布、自燃“三带”宽度演变规律,以及不同抽采负压下瓦斯浓度及氧浓度的量变特征,指出水平距离与其对氧化升温带的扰动效应呈正相关性,其垂直高度与抽采瓦斯浓度成正比、与垂向氧浓度成反比。并确定了高抽巷水平位置距回风巷20 m、距煤层顶板垂直高度50 m,以及合理抽采负压为20 kPa。通过现场工程试验验证,优化后高抽巷抽采量减少1.37 m^(3)/min,工作面回风巷瓦斯浓度仅上升0.04%,均处于安全范围内。但采空区散热带、自燃氧化带宽度分别减少12 m和9 m,有效降低其自燃风险,有利于采空区瓦斯与煤自燃灾害的协同共治。
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关键词
采空区
瓦斯抽采
高抽巷
煤自燃
一面四巷
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职称材料
厚煤层沿空留巷变形漏风机制及多元协同防治技术
被引量：
4
2
作者
陈亮
程志恒
+6 位作者
王宏冰
罗欣
徐振炜
董艳军
李文臣
王朋
于宏阳
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期114-126,共13页
为解决厚煤层沿空留巷墙体变形机理及采空区漏风流场不清、瓦斯防治效果不佳的问题,以山西沁城煤矿20107工作面为工程背景,采用力学建模、理论分析研究了沿空留巷顶板断裂位置对应力集中及传播路径的控制作用,并指出断裂线位于留巷外侧...
为解决厚煤层沿空留巷墙体变形机理及采空区漏风流场不清、瓦斯防治效果不佳的问题,以山西沁城煤矿20107工作面为工程背景,采用力学建模、理论分析研究了沿空留巷顶板断裂位置对应力集中及传播路径的控制作用,并指出断裂线位于留巷外侧时,可有效转移支撑应力并卸压,并提出了分段压裂切顶关键位置的计算方法。采用单元法实测,从采空区漏风量分布及留巷漏风通道两方面,揭示了沿空留巷采空区漏风流场及瓦斯浓度分布规律,进而提出了沿空留巷采空区瓦斯多元防治技术,即采用定向钻孔分段压裂切顶卸压-强化瓦斯抽采超前协同共治为主,弱化转移顶板来压避免墙体变形产生裂隙漏风的同时提高采空区瓦斯抽采效率;采用硅酸盐复合材料对已有墙体裂隙发育区(顶板交界处、插管外壁周围)进行喷涂堵漏,封堵留巷漏风通道;辅以留巷插管参数优化及控风降压,进一步减小采空区漏风及瓦斯涌出,并通过现场考察验证。研究结果表明:①20107采空区漏风以运输巷进风流正压漏入为主、回风侧以高浓瓦斯漏入沿空留巷为主,工作面倾向0~36 m区段正压漏风量332.84 m^(3)/min,占工作面总体漏入采空区风量(572.15 m^(3)/min)58.17%;留巷走向54~108 m区段留巷漏入风量408.45 m^(3)/min,占采空区总体漏入沿空留巷风量(469.01 m^(3)/min)87.09%;②优化后,裂隙带定向钻孔(压裂孔+抽采孔)平均瓦斯抽采纯量为7.46 m^(3)/min,压裂切顶后留巷墙体变形、裂隙控制大幅改善,沿空留巷平均瓦斯体积分数由原0.59%逐渐降至0.34%,实现工作面高效达产。
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关键词
沿空留巷
采空区瓦斯
定向钻孔
切顶卸压
喷涂堵漏
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职称材料
题名
高抽巷布设参数对煤自燃的扰动效应分析
1
作者
陈亮
于宏阳
毕雄飞
徐振炜
王栋炜
秦瑞晨
郭磊
机构
华北科技学院矿山安全学院
山西晋城沁城煤业有限责任公司
山西
省阳泉荫营
煤业
有限责任公司
出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第5期77-84,共8页
基金
国家自然科学青年基金项目(52204133)
廊坊市科技支撑计划项目(2023013099)
中央高校A类科技基金项目(3142023006)。
文摘
针对自燃煤层综放工作面采空区高抽巷抽采对煤自燃扰动效应不清的问题,以山西荫营矿150315综放面“一面四巷”为背景,采用理论计算、UDEC模拟及Image pro图像分析,获取了采空区覆岩裂隙分区定量特征及孔隙率沿程分布特征表达式,单从瓦斯抽采角度初定高抽巷垂向高度为20~53 m;基于Comsol模拟分析了不同位置高抽巷抽采扰动下采空区瓦斯浓度分布、自燃“三带”宽度演变规律,以及不同抽采负压下瓦斯浓度及氧浓度的量变特征,指出水平距离与其对氧化升温带的扰动效应呈正相关性,其垂直高度与抽采瓦斯浓度成正比、与垂向氧浓度成反比。并确定了高抽巷水平位置距回风巷20 m、距煤层顶板垂直高度50 m,以及合理抽采负压为20 kPa。通过现场工程试验验证,优化后高抽巷抽采量减少1.37 m^(3)/min,工作面回风巷瓦斯浓度仅上升0.04%,均处于安全范围内。但采空区散热带、自燃氧化带宽度分别减少12 m和9 m,有效降低其自燃风险,有利于采空区瓦斯与煤自燃灾害的协同共治。
关键词
采空区
瓦斯抽采
高抽巷
煤自燃
一面四巷
Keywords
goaf
gas extraction
high-level extraction roadway
coal spontaneous combustion
four roadways in one working face
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
厚煤层沿空留巷变形漏风机制及多元协同防治技术
被引量：
4
2
作者
陈亮
程志恒
王宏冰
罗欣
徐振炜
董艳军
李文臣
王朋
于宏阳
机构
华北科技学院矿山安全学院
北京科技大学土木与资源工程学院
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
山西晋城沁城煤业有限责任公司
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期114-126,共13页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(52204133,5210042421)
中央高校A类科技基金资助项目(3142023006)。
文摘
为解决厚煤层沿空留巷墙体变形机理及采空区漏风流场不清、瓦斯防治效果不佳的问题,以山西沁城煤矿20107工作面为工程背景,采用力学建模、理论分析研究了沿空留巷顶板断裂位置对应力集中及传播路径的控制作用,并指出断裂线位于留巷外侧时,可有效转移支撑应力并卸压,并提出了分段压裂切顶关键位置的计算方法。采用单元法实测,从采空区漏风量分布及留巷漏风通道两方面,揭示了沿空留巷采空区漏风流场及瓦斯浓度分布规律,进而提出了沿空留巷采空区瓦斯多元防治技术,即采用定向钻孔分段压裂切顶卸压-强化瓦斯抽采超前协同共治为主,弱化转移顶板来压避免墙体变形产生裂隙漏风的同时提高采空区瓦斯抽采效率;采用硅酸盐复合材料对已有墙体裂隙发育区(顶板交界处、插管外壁周围)进行喷涂堵漏,封堵留巷漏风通道;辅以留巷插管参数优化及控风降压,进一步减小采空区漏风及瓦斯涌出,并通过现场考察验证。研究结果表明:①20107采空区漏风以运输巷进风流正压漏入为主、回风侧以高浓瓦斯漏入沿空留巷为主,工作面倾向0~36 m区段正压漏风量332.84 m^(3)/min,占工作面总体漏入采空区风量(572.15 m^(3)/min)58.17%;留巷走向54~108 m区段留巷漏入风量408.45 m^(3)/min,占采空区总体漏入沿空留巷风量(469.01 m^(3)/min)87.09%;②优化后,裂隙带定向钻孔(压裂孔+抽采孔)平均瓦斯抽采纯量为7.46 m^(3)/min,压裂切顶后留巷墙体变形、裂隙控制大幅改善,沿空留巷平均瓦斯体积分数由原0.59%逐渐降至0.34%,实现工作面高效达产。
关键词
沿空留巷
采空区瓦斯
定向钻孔
切顶卸压
喷涂堵漏
Keywords
gob-side entry retaining
goaf gas
directional drilling
roof cutting and pressure releasing
spraying plugging
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高抽巷布设参数对煤自燃的扰动效应分析
陈亮
于宏阳
毕雄飞
徐振炜
王栋炜
秦瑞晨
郭磊
《煤炭工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
厚煤层沿空留巷变形漏风机制及多元协同防治技术
陈亮
程志恒
王宏冰
罗欣
徐振炜
董艳军
李文臣
王朋
于宏阳
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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