煤与瓦斯突出后灾害气体影响范围试验研究

李成武,杨 威,韦善阳,2,李 腾,迟雷雷

(1.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083;2.华北科技学院安全工程学院,北京 101601)

煤与瓦斯突出后灾害气体影响范围试验研究

李成武1,杨 威1,韦善阳1,2,李 腾1,迟雷雷1

(1.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京 100083;2.华北科技学院安全工程学院,北京 101601)

为确定煤与瓦斯突出事故发生后处于爆炸极限内的瓦斯分布区域,避免在此区域布置机电设备,降低突出后发生瓦斯爆炸的危险性,根据矿井的实际参数,设计相似模拟试验,建立在巷道风流作用下的突出气体运移扩散模型,并结合实际煤与瓦斯突出强度和通风条件,分析了突出后高浓度瓦斯的时空分布规律。研究结果表明:各测点监测的气体量与监测距离呈负指数关系,紊流扩散系数与实测值基本一致,灾害气体到达各测点的初至时间和监测距离均呈现良好的线性关系;风量为648 m3/min,断面面积为9 m2条件下,突出10 000 m3瓦斯后,距离突出源563 m以内的巷道区域为瓦斯爆炸危险区域,0～290 s内发生瓦斯爆炸危险性最大,而在距离突出源563 m以外的区域布置机电设备,巷道发生瓦斯爆炸的危险性较小。

煤与瓦斯突出;运移扩散;时空分布

煤与瓦斯突出是一种极其复杂的煤岩动力现象,其在极短时间内向采掘巷道抛出大量的煤粉,并涌出大量的高浓度瓦斯[1]。煤与瓦斯突出机理较多,但由于煤与瓦斯突出本身的复杂性,现有理论并不能对其有完全合理的解释。理论的缺陷导致预测方法与防治措施不能完全有效地防止煤与瓦斯突出事故的发生。……