采空区瓦斯运移规律实验及数值模拟 论文

为研究采空区瓦斯运移规律，以贵州某矿P41104工作面为研究对象，搭建了三维采空区气体运移综合实验台，应用Fluent数值模拟软件，从通风风速、遗煤氧化升温和高温封闭这3个方面对U型通风方式下的采空区瓦斯分布情况进行了深入研究。研究结果显示，当采空区通风风速从1.25 m/s增大到1.50 m/s时，进风巷的瓦斯浓度下降约4%，而回风巷的瓦斯浓度上升约2%。这一发现表明，增大通风风速在一定程度上可以降低采空区瓦斯浓度，但对采空区深部空隙率较小的区域效果不显著。

同时，当采空区局部遗煤氧化升温后，瓦斯浓度梯度随着温度的升高而增加，采空区内的瓦斯浓度分布在走向和倾向上没有明显变化。当采空区封闭时间延长时，采空区内倾向上瓦斯分布梯度逐渐消失，瓦斯在垂直方向上的浓度上升较快。封闭时间达到3小时后，各方向的瓦斯浓度梯度逐渐消失，最终趋于平衡状态。

这种实验结果与数值模拟结果基本一致，为解决综采工作面瓦斯超限及防止采空区遗煤氧化升温提供了重要的指导意义。如果读者希望进一步了解相关的实验研究，可以参阅相关研究，如《倾斜煤层采空区瓦斯运移规律实验研究》 链接 或《Y形通风系统采空区瓦斯运移规律数值模拟》 链接。