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开采易自燃煤层的高瓦斯矿井,即存在工作面采空区遗煤自燃问题,又存在工作面瓦斯超限问题。因此,为解决高瓦斯易自燃工作面采空区瓦斯积聚与遗煤自燃耦合问题,首先从通风系统设计源头抓起,综合考虑采空区瓦斯积聚和遗煤自燃的特性,降低工作面向采空区漏风,以达到采空区瓦斯与火共治的目的。本论文以潞安一缘煤业150103工作面为工程背景,从采空区瓦斯运移规律和遗煤自燃假说着手,结合现有成熟的治理采空区瓦斯积聚和遗煤自燃技术措施,对提出采空区瓦斯与火共治的方案进行优选。通过对现场检测和调研,分析工作面瓦斯涌出规律和来源;根据一缘煤业15~#煤层上覆岩层的岩性特征,通过理论计算分析得到工作面冒落带和裂隙带高度;总结前人有关采空区冒落带横三带的研究,得出数值模拟中采空区冒落带横三区相关参数。运用Fluent软件对采空区瓦斯与火共治的方案研究主要有以下内容:工作面通风系统的优化:在对W型通风系统的进回风巷数量、两进风巷的配风比和回风巷的相对位置三个维度上进行了对比分析,得出W型通风系统的最佳布置形态为回风巷在中间的两进一回式偏W型通风系统,进回风巷间距为30m,两进风巷的配风比为1:1.25。偏W型通风系统下高抽巷的层位优化:随着高抽巷与工作面顶板垂距的增加,采空区瓦斯治理效果越好,高抽巷正对采空区中部氧化带宽度有一点降低;随着高抽巷与回风巷的平距的增加,采空区瓦斯治理效果成“抛物线”趋势,治理效果先好后差,但是高抽巷与回风巷的平距对防治采空区遗煤自燃无影响。综合考虑抽采效果和抽采过程中经济成本,得出高抽巷布置于距离工面顶板垂直间距35m和距离回风巷水平间距35m处的裂隙带中,采空区瓦斯积聚和采空区遗煤自燃的综合治理效果最好。“偏W+高抽巷”联合布置系统的参数优化:(1)高抽巷抽采混量随抽采负压的降低而减少,但是抽采浓度却随之增大。降低抽采负压开始对抽采效果影响不大,随后效果明显变差。同时采空区中部氧化带宽度也随之减少,开始降低显著,随后趋于平缓。经过对比分析,抽采负压为11kPa时采空区瓦斯积聚和采空区遗煤自燃的综合治理效果最好。(2)随着工作面风量的减小,高抽巷抽采混量和抽采浓度基本不变,回风流中瓦斯浓度、上隅角瓦斯浓度和近煤壁瓦斯浓度均随之增加。同时采空区氧化带宽度均有所减少,开始效果显著,然后趋于平缓。经过对比分析,风量为3300m~3/min时采空区瓦斯积聚和遗煤自燃的综合治理效果最好。