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| 研究综掘工作面巷帮煤体瓦斯含量分布规律,确定巷帮瓦斯排放宽度为矿井瓦斯涌出量预测、掘进工作面的瓦斯含量测试和预测指标测试提供参数,对综掘工作面瓦斯治理具有重要的现实意义。本文以成庄矿4219掘进工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场测试相结合的方法,具体如下:理论方面:通过建立瓦斯单向流动渗流方程,将变系数的二阶偏微分方程转化为常系数偏微分方程,求出其解析解。得出:只有当排放带宽度达到无穷大时,瓦斯压力才能达到原始煤层瓦斯压力,但往往当排放带宽度趋于某一值时,瓦斯压力已经很接近原始煤层瓦斯压力。数值模拟方面:采用comsol软件对巷帮煤体瓦斯单向流动进行了数值模拟,得出瓦斯排放带宽度与原始瓦斯压力、煤层透气性系数、暴露时间成正比,并根据实验地点的实际参数确定了最大的瓦斯排放带宽度。现场测试方面:采用钻屑瓦斯解吸指标法和直接法对巷帮不同深度的瓦斯含量进行了测试,找出了掘进工作面巷帮煤体瓦斯含量分布特征,并用SLogistic增长函数确定了瓦斯排放带宽度。本文最终得出了综掘工作面巷帮煤体瓦斯含量分布规律:垂直煤壁方向往煤体深部,瓦斯含量不断增大,且增大的幅度不断减小;在原始含量不变的情况下,沿巷道掘进方向同一深度的瓦斯含量先是缓慢增大,越靠近迎头,瓦斯含量增加越显著。 |
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