《环境保护科学》第41卷(2015)总目次

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特厚煤层沿空掘巷合理留设小煤柱的试验研究

为减少煤柱损失量,改善巷道维护现状和提高煤炭回采率,以庞庞塔煤矿10#特厚煤层为工程背景,采用理论计算、FLAC3D数值模拟和现场观测方法对该矿特厚煤层综放沿空掘巷留设的小煤柱宽度进行了研究。计算表明:小煤柱合理留设宽度为7.7～9 m。以小煤柱理论计算为基础,结合工作面端头侧的应力与煤柱侧向支承压力分布特征,提出了4种小煤柱留宽方案,通过数值模拟对比分析不同留宽煤柱在掘巷和回采阶段的围岩应力和受载变形情况,最终得出小煤柱合理留宽为9 m。工程实践表明:按9 m留设区段煤柱,并采用合理支护设计,巷道顶底板及两帮变形量较小,煤柱稳定性良好,留宽方案满足生产使用要求。     

高瓦斯沿空留巷采空区自燃危险区域数值模拟

为了掌握高瓦斯沿空留巷采空区遗煤自燃危险区域分布规律,指导工作面防灭火工作。采用数值模拟的方法,以首次采用沿空留巷技术的乌兰矿工作面为实例,模拟分析采空区漏风及氧化带三维分布规律。使用单因素分析法,分别模拟高位钻孔、上隅角埋管及地面钻孔抽采对采空区氧气浓度分布的影响。结果表明:多种瓦斯抽采措施下,工作面及沿空留巷均向采空区漏风,导致氧化带范围扩大,但不同抽采措施导致氧化带扩大的程度不同,高位钻孔抽采最弱,上隅角瓦斯抽采次之,地面钻孔抽采最强。沿空留巷附近及上覆采空区供氧时间长,自然发火危险性高。     

带支线结构管廊风量分布规律研究

为了解决带支线结构管廊内通风系统运行时所出现的平均风量不足和沿程风量分布不均等难题，选择北京市某综合管廊的燃气舱作为测试对象展开实体试验。试验设计了6个工况，包含150 m、480 m及640 m这3种不同长度管廊，以及机械进风与机械排风、自然进风与机械排风、机械进风与自然排风3种通风模式，探讨了带支线结构管廊内不同通风区间长度及通风方式对管廊内风量分布特征的影响。结果表明：带支线结构的管廊内平均风量为系统风量的50%左右，且沿程风量分布与通风长度相关性较弱；当管廊支线靠近风井时，会造成主线管廊内风量不足，导致管廊内风量不能满足设计要求；机械通风模式相比于机械、自然结合的通风模式更适应用于结构复杂的管廊；当支线结构管廊采用机械进风、自然排风系统时，若增加风机风量，主管廊风量并不能等比例增加。