大气压变化对采空区瓦斯涌出影响的实验研究

发布时间：2024-04-27 18:25

　　为阐明地表大气压变化时期瓦斯异常涌出的作用机理,实验研究了地表、采煤工作面、采空区中气体静压的相对变化关系,探究了大气压波动时采空区瓦斯浓度的演化规律,评价了老虎台矿现有防治技术体系。研究发现,地表大气压与工作面空气静压同步变化,但采空区深部气体静压变化相较前两者具有明显的滞后性,该滞后性导致的采空区内外气压差是推动内部瓦斯涌出的直接原因。关于采空区瓦斯浓度,工作面气压与采空区瓦斯浓度变化趋势的反向特性和变化速率的一致性,决定了大气压快速持续降低时段必然是采空区瓦斯大量涌向工作面的危险时期。老虎台矿大气压监测预警、加强采空区瓦斯抽放、增大工作面风量的"三位一体"防治技术体系可有效控制大气压快速持续降低导致的采空区瓦斯异常涌出。

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【部分图文】：

图1测点2、测点3和测点4的布置图

测点选择应既能准确测量地表、工作面和采空区静压及瓦斯浓度变化，又不妨碍安全生产。老虎台矿55005工作面曾于2012～2018年发生3次因大气压快速持续降低导致的瓦斯异常涌出事件，有瓦斯抽放管路且与风流洁净的主要通风巷道相连，具备测试条件。具体测点位置为井口监控调度室（地表，测点....

图2地表大气压与工作面空气静压变化

图2为地表大气压与55005工作面空气静压变化，地表大气压力在11月5日8∶00至6日16∶20降低270Pa，工作面空气静压降低271Pa；地表大气压力在11月5日16∶20到6日8∶55内升高502Pa，工作面空气静压升高511Pa。由此可得，工作面空气静压随地表大气压同步变....

图3工作面与采空区气压的峰值分析

图4为工作面与采空区气压拟合曲线，瓦斯异常涌出发生于气压快速下降时期，取测试曲线下降段拟合分析，1h内工作面气压下降77.28Pa，采空区测点气压下降65.28Pa，前者较后者多下降12.00Pa/h。若大气压快速持续降低，该压差将明显增大并推动采空区高浓度瓦斯涌向工作面，若超....

图4工作面与采空区气压的拟合分析

图3工作面与采空区气压的峰值分析3.3采空区瓦斯涌出对工作面和采空区气压差的影响

本文编号：3965540