煤炭科学技术

作者：朱红青, 霍雨佳, 方书昊, 郭晋麟,

关键词：上隅角, “O”型圈, 瓦斯超限, 高抽巷合理层位,

阳煤集团寺家庄矿15106综采工作面瓦斯涌出量较大且具有突出危险性，针对该工作面上隅角瓦斯易超限的难题，基于工作面上覆岩层破坏的“O”型圈理论，提出了沿走向在顶板布置高抽巷进行瓦斯抽采的方法。为了探究高抽巷布置的最佳区域，首先应用理论计算及材料相似模拟的方法，得到采空区垮落带高度为0～20 m，裂隙带高度为20～60 m，弯曲下沉带高度为60 m以上；“O”型圈的导气裂隙圈在采动侧长为20 m；沿走向方向，开切眼侧破断角基本稳定在60°，回采侧破断角在43°～68°处波动，平均55°；当工作面推进距离与工作面长度相同时，沿倾向方向进风巷和回风巷破断角均为58°。应用Fluent软件分别模拟高抽巷与煤层顶板垂距为20、30、40 m，与回风巷内错距为30、40、50 m时的抽采效果，结果表明：高抽巷垂距为30 m、内错距40 m时，高抽巷内瓦斯体积分数最高，为21.2％，上隅角瓦斯体积分数最低，为0.54％。将试验所得方案应用于现场实践后，在回采初期，由于大裂隙尚未形成，上隅角瓦斯体积分数存在超限危险，随着工作面的推进，风排瓦斯量逐渐减小，高抽巷抽采瓦斯量逐渐升高；在进入正常抽采期后，上隅角瓦斯体积分数平均值约为0.6％，与模拟所得结果基本相符，该方案能够大幅缓解风排瓦斯的压力，有效解决上隅角瓦斯超限的问题。

来源：2021年第1期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2021年第1期