采空区密闭联络巷埋管抽采瓦斯技术参数优化及应用

为解决工作面上隅角瓦斯超限难题,模拟采空区瓦斯涌出过程、工作面推进过程、采空区漏风过程,提出了采空区漏风携瓦斯有效深度及有效区域理论,根据采空区漏风携瓦斯有效深度极限值,准确合理计算工作面后方进行埋管抽采瓦斯所需采空区密闭联络巷数量。利用Fluent软件构建寺河二号井94313采空区漏风流场数值计算模型,对比工作面风量气压实测结果与数值模拟结果反演试算采空区渗透特性参数,并模拟分析了工作面推进速度与配风量对采空区漏风携瓦斯有效深度及有效区域的影响规律,采用数值分析方法构建了以工作面推进速度、配风量为自变量的采空区漏风携瓦斯有效深度极限值计算公式,引入以30 d为计算周期的实际工作面日推进速度和平均配风量计算公式,使采空区漏风携瓦斯有效深度极限值计算公式具备了现场实用性,根据每日的采空区漏风携瓦斯有效深度极限值计算结果,实时调整进行埋管抽采瓦斯的采空区密闭联络巷数量,现场应用期间采空区漏风携瓦斯有效深度极限值在142~236 m,抽采的密闭联络巷数量为2~4,上隅角瓦斯体积分数为0.18%~0.40%,研究结果表明,通过优化布置采空区密闭联络巷埋管抽采瓦斯措施能够确保上隅角瓦斯不超限,同时降低工作面配风量,提高工作面推进速度,达到安全、节能、增产的目的。