高强开采综放工作面瓦斯浓度空间分布规律研究

矿井瓦斯是煤矿重大自然灾害之一,尤其是在高强开采综放工作面,瓦斯极易局部聚集和超限,制约着煤矿的安全生产.为研究综放工作面高强度开采时支架下方空间和上隅角的瓦斯分布特征,采用立体网格测点布置法,通过反距离插值法对瓦斯浓度数据进行处理,绘制出综放工作面支架下方沿倾向的瓦斯浓度误差带图、沿倾向的支架后的瓦斯浓度线性图、瓦斯浓度空间分布图,构建出高强开采综放工作面支架下空间瓦斯涌出影响区分界线理论模型,得到了高强开采综放工作面瓦斯浓度空间分布规律.结果 表明,高强开采综放面靠近进风巷的瓦斯浓度梯度明显小于远离进风巷的瓦斯浓度平均梯度,一般回采工作面的瓦斯浓度平均梯度变化不大;测量断面瓦斯浓度最低点由采空区侧逐渐向煤壁侧移动,高强综放开采工作面瓦斯浓度分布的局部不均匀性比一般回采工作面更大;基于工作面瓦斯浓度分布特征将测试工作面支架下空间划分为风流主导区和瓦斯涌出影响区,得到支架下空间的瓦斯浓度区域占比:风流主导区为37.46％,瓦斯涌出影响区占62.54％,其中煤壁瓦斯影响区为53.99％,采空区瓦斯影响区为8.55％.在空间高度上,靠近底板的水平测量层面的瓦斯低浓度区域明显要小于其他水平测量层面;上隅角瓦斯浓度最高点为0.56％,是支架下空间最高瓦斯浓度的3.73倍.由此提出采空区埋管抽采方案,上隅角瓦斯浓度降低至0.22％,瓦斯治理效果显著,保证了高强开采综放工作面的正常安全生产.