U型和Y型通风方式下工作面流场特征及瓦斯浓度分布规律探究

保证采煤工作面的安全通风是矿井安全生产的重要保障。不同通风类型下工作面流场形态和瓦斯浓度分布特性不同,为探究采煤工作面不同通风类型下瓦斯浓度分布及流场分布特征,以U型和Y型通风方式为例,运用COMSOL数值分析软件,建立了工作面和采空区瓦斯流动的物理模型,并对两种通风类型下的工作面和采空区流场分布和瓦斯浓度分布规律进行了模拟研究。结果表明:在U型通风条件下,工作面有三个瓦斯易产生积聚的地点,瓦斯浓度达到了1.25%,而Y型通风条件下只存在一个,瓦斯浓度1.20%~1.25%之间;在采空区瓦斯浓度分布方面,U型通风条件下不管是瓦斯积聚区域面积还是瓦斯浓度均大于Y型通风条件;两种通风类型下,流场在工作面都经历的复杂到简单再到复杂的转换过程,Y型通风较于U型通风,采空区瓦斯浓度整体降低,并且在Y型通风条件下,采空区上隅角的流场情况发生改变,可有效解决U型通风条件下,上隅角瓦斯积聚的问题。