为解决小峪煤矿5#煤层开采上隅角瓦斯超限问题,利用ANSYS中的Fluent模块建立8204工作面瓦斯流动物理模型,通过RNGk-ε模型并利用有限元法求解N-S方程,数值模拟研究了顶抽巷水平内错距和垂高两层位布置参数对工作面上隅角瓦斯质量分数的影响.研究结果表明:随着水平内错距离的增大,工作面上隅角瓦斯质量分数先减小再升高,确定了顶抽巷布置的最好层位是水平内错15m,距离底板垂直高度11.45m.小峪煤矿8204工作面应用结果表明,顶抽巷有效的解决了小峪矿深部区工作面上隅角瓦斯超限问题.

为了确定高抽巷的合理位置,进而保障矿井的安全开采,根据阳泉煤业集团和顺新大地煤业有限公司15201综采工作面的地质参数,结合瓦斯高抽巷的相关经验,确定了煤层开采过程中的关键层,采用导水裂隙带经验公式粗略估算出高抽巷的大致位置后,以UDEC软件对高抽巷的变形破坏情况进行数值模拟,最终确定了高抽巷的理想层位。分析结果表明,在走向高抽巷位于工作面9倍采高时,巷道顶底板移近量及两帮移近量都较小,巷道断面完整性较好。