基于非均质采空区渗流模型的高位钻孔瓦斯抽采效果预测分析

为了揭示采空区高位钻孔治理综采工作面瓦斯超限的作用机理及规律,以晋煤集团寺河煤矿W1308综采工作面为研究对象,利用UDEC离散元分析软件计算确定高位钻孔布置层位,利用UDF二次开发工具建立符合“O”型圈空隙分布特征的非均质采空区渗流模型,基于分源预测思想建立采空区瓦斯涌出源精准计算模型,最终形成W1308综采工作面采空区瓦斯贮存运移数值计算CFD模型,模拟得到高位钻孔作用下采空区气压场与瓦斯浓度场,并确定了高位钻孔最佳孔口负压为26.3 k Pa,现场实测与模拟结果相对误差小于10%,说明数值模拟方法可用于预测分析高位钻孔瓦斯抽采效果。研究结果表明:其他条件一定时,上隅角瓦斯浓度与回风巷瓦斯浓度随高位钻孔负压增大呈现先减小后增大变化规律,存在最佳孔口负压。