高瓦斯自燃煤层高位定向长钻孔抽采设计及对煤自燃的影响

高瓦斯自燃煤层采空区存在瓦斯治理和煤自燃防治的矛盾,定向长钻孔对提高采空区瓦斯抽采效率、防治工作面上隅角瓦斯超限有明显的效果,但其对煤自燃的影响不容忽视。研究了高瓦斯自燃煤层采空区覆岩裂隙发育规律,提出了合理的定向长钻孔布孔方案,单孔流量和单孔气体成分分析数据表明,定向长钻孔在高效抽采裂隙带瓦斯的同时,维持了抽采孔气体较低的氧气体积分数,抽采孔一氧化碳体积分数相对稳定可控,确保了采空区遗煤一直处于缓慢氧化状态,保障了安全回采。

高瓦斯易自燃煤层高位抽采孔对采空区气体运移及分布规律的影响

高瓦斯易自燃矿井在采空区上覆邻近层瓦斯抽采的过程中,会对采空区漏风流场和气体体积分数场产生重要影响,进而影响采空区煤自然发火状态。为此,以山西省潞安温庄煤矿15102号工作面为研究背景,高位抽采钻孔对采空区煤自燃影响进行数值模拟研究。研究结果表明,在初始条件下未抽采的采空区进风侧自燃带宽度仅为44 m,但在采空区上隅角瓦斯出现超限现象;在高位抽采钻孔布置方式条件下,上隅角瓦斯体积分数下降明显,抽采效果显著,但各区域氧化带宽度均增加。因此,本研究表明,在进行采空区瓦斯抽采防治煤自燃的过程中,要时刻关注抽采对采空区煤自燃的影响,采取有力措施,避免煤自燃事故的发生。