复杂条件下采空区瓦斯运移及分布规律研究

采空区流场和瓦斯运移决定着自然发火的位置、采空区向工作面的瓦斯涌出地点和涌出量，高瓦斯区域的分布以及瓦斯抽放的最佳位置和抽放钻孔的合理布置。分析采空区风流流动、瓦斯运移和分布规律对选择工作面通风方法、采空区瓦斯抽放、有效控制采空区瓦斯、防止采面瓦斯积聚、防止采空区自燃发火、保障安全生产具有重要意义。通过建立工作面通风、支护条件、采空区空隙分布、瓦斯抽放耦合作用复杂条件下描述采面风流流动、采空区漏风、瓦斯运移的数学物理方程，实际考察确定不同条件下采空区孔隙率的分布，研究采空区多孔介质孔隙率或渗透率对采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移的影响；研究不同通风方式情况下采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移规律，确定合理通风系统参数；研究不同瓦斯抽放方式情况下采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移规律，确定合理瓦斯抽放参数。成果指导确定工作面通风系统和配风，瓦斯排放最佳方案，保障安全生产。

研究采空区风流流动、瓦斯运移和分布规律对选择工作面通风方法、采空区瓦斯抽放、有效控制采空区瓦斯、防止采面瓦斯积聚、防止采空区自燃发火、保障安全生产具有重要意义。本项目研究确定了采场覆岩各岩层下沉量三维表达式，掌握了采场覆岩“竖三带”高度变化趋势，得到了采场覆岩移动变形规律及采空区孔隙率分布规律，为准确分析复杂条件下采空区流场及瓦斯分布规律奠定了基础；系统研究了Y型通风方式、采空区瓦斯涌出源位置、煤层倾角、工作面上隅角风帘长度、工作面液压支架等采场参数对工作面漏风、采空区瓦斯运移和分布的影响，揭示了不同复杂采场参数对采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移的影响规律，为确定合理通风系统提供依据；得到了不同瓦斯抽放方式、不同钻孔布置方案和抽放参数情况下采空区漏风、瓦斯分布和瓦斯运移规律，确定合理瓦斯抽放方法和抽放参数。本项目研究成果对指导煤矿工作面通风优化、采空区瓦斯治理提供了依据，对煤矿安全生产具有重要指导意义。