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《采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律的相似實驗與數(shù)值研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Vo1．18。No．4第18卷第4期中國礦業(yè)2009年4月CHINAMININGMAGAZINEApril2009采空區(qū)瓦斯運移規(guī)律的相似實驗與數(shù)值研究魏小文。，劉妍，丁厚成。，李文。(1．河北工程大學，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．北京科技大學土木與環(huán)境工程學院金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室，北京1OOO83)摘要：本文結(jié)合淮南礦區(qū)張集礦的具體情況，對采空區(qū)瓦斯進行了數(shù)值模擬計算；同時，通過相似材料實驗，得出了采空區(qū)瓦斯?jié)舛鹊姆植己瓦\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；相似材料實驗；瓦斯抽放中圖分類號：TD712．52文獻標識碼：B文章編號：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瓦斯災害是煤礦的主要災害，瓦斯災害防治一成的系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)。開采后，隨著工作面向前直是煤礦安全工作的重點。煤壁、落煤和采空區(qū)是推進，工作面后方的煤層頂板不斷冒落下來，形成工作面瓦斯涌出的三個主要部分，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壁式回采工作面，而一般長壁工作面采空區(qū)斯原來的賦存狀態(tài)和流動狀態(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70～8O。采空區(qū)瓦斯的大體來講，涌向采空區(qū)的瓦斯包含以下五個部分：①量涌出，往往導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)濟損失。為了確保煤礦安全生產(chǎn)，必須對瓦斯進進入。行治理。2采空區(qū)瓦斯分布及運移的數(shù)值模擬計算1采空區(qū)瓦斯來源分析2．1綜采工作面概況煤層開采前，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)其它工作面尚無采掘活動；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介：魏小文(1963一)，男，博士，河北工程大學，從事巖土工程、煤礦開采、瓦斯抽放和力學研究。巷，東以FS5斷層為界。1111工作面走向長度為114中國礦業(yè)第18卷1800m，傾斜長度為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，相對瓦斯涌出量預計為：6m。／t，絕對瓦斯涌出量為：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)實驗使用的瓦
8、斯氣體為純甲烷，進風口風速取值，按照現(xiàn)場實測值來計算。(2)本次采用1：40的比例，模型總長度為6．2m，寬度為4m(包括進風巷道或回風巷道1m)，高
