U型通風工作面采空區漏風規律研究

田 垚，楊成昊，孫全吉，常可可，郭增樂

(1.中國礦業大學(北京) 應急管理與安全工程學院，北京 100083；2.潞安集團溫莊煤業有限公司，山西 長治 046000)

采空區漏風易導致其內部遺煤自燃并引發二次災害，嚴重威脅礦井安全生產。U型通風系統在我國礦井工作面布局中占有較大比重，其工作面與采空區內部存在漏風流入與流出通道，對于全面解決采空區漏風問題還有待進一步的研究[1-3]。因此，查找采空區漏風通道，測定漏風量，對控制采空區自燃的影響具有重要意義。SF6示蹤氣體測定法是一種可靠的礦井測漏風技術，用于測定采空區漏風通道與漏風量[2-4]。由于采空區內部的復雜性和隱蔽性，對采空區內部的漏風流場進行準確采集和預測十分困難。借助計算流體力學數值模擬方法則可以較好地對其漏風流場進行求解與分析[5，6]。近年來，許多學者利用各類數值模擬軟件對采空區漏風進行了相關研究[7，8]。本文采用瞬時釋放法在風源位置持續釋放SF6氣體，通過測定風流中SF6含量，分析漏風通道，估算采空區最小漏風速度與漏風量，并在此基礎上采用Ansys-Fluent軟件對該采空區漏風規律進行數值模擬研究，旨在為采空區漏風及“三帶”劃分與漏風量確定提供一種更加準確有效的方法。

1 工作面概況與漏風測定原理

1.1 采空區概況

溫莊煤礦15102工作面，平均煤厚5.3m，采用長壁后退式一次采全高綜采采煤法進行回采，采高5.2m，采用全部垮落法管理頂板。15102工作面采用U型通風方式通風，配風量1650m3/min。……