摘要：针对某煤矿工作面推进导致两个采空区相连引发的瓦斯通风不畅现象，研究不同主辅进风巷风量配风比下的采空区和沿空留巷的瓦斯变化及分布，发现：随着主进风巷与辅进风巷之间风量配比的提升，97312综采作业面及97224巷道的沿空留巷区域最高瓦斯浓度均上升。调整风量配比为1:1时，其最高瓦斯浓度为最低，分别下降22%和2.8%，为最佳主辅进风巷风量配风比。

　　关键词：配风比；采空区；沿空留巷

　　0引言

　　煤矿瓦斯作为一种易燃易爆的有害气体，其浓度过高不仅威胁着矿工的生命安全，还可能引发严重的矿难事故叫。沿空留巷瓦斯通风技术的应用遏制了工作面上隅角的瓦斯超限现象，极大地增强了回风巷道的作业安全性[2-1]。然而，开采技术所创造的采空区，因直接暴露于巷道内而呈现出开放状态，可能有漏风风险，采空区内积聚的瓦斯等有害气体，在矿井负压环境的驱动下，易渗透至沿空留巷内，对巷道内有害气体的控制构成了挑战叫。鉴于此，对目标综采工作面和沿空留巷段的瓦斯浓度过高现象，进行主辅进风巷风里配风比研究，通过模拟分析出合适的主辅进风巷风量配风比，对切顶沿空留巷技术条件下瓦斯灾害防治提供一定的参考。

       1工程概况

　　某煤矿综合机械化采煤作业面煤层平均倾角为3。、平均厚度1.65 m，其巷道布局如图1所示。其中，主巷道97224巷进风通道设计风量为933 m3/min，辅巷道97222巷进风通道设计风量为352 m3/min，辅巷道同时在沿空留巷段承担了回风功能。为了应对瓦斯浓度超标的风险，97312综合机械化采煤工作面基于本煤层预抽瓦斯技术引入了顶板高位钻孔瓦斯抽采与采空区插管瓦斯抽采以全面加强采空区瓦斯管理在97312综采工作面的初期生产阶段，由于采空区走向距离相对较短，尚未与邻近的97311采空区形成联通，此时的通风系统相对简单明了。然而，随着工作面不断推进，97312采空区与97311采空区逐渐相连，通风状况变得错综复杂。当97311综采工作面完成封闭后，原本可能进入97311采空区的漏风流被迫转向，全部涌入97312采空区，影响了通风系统的布局与气体流动规律。与气体流动规律。2模拟分析在当前的技术框架内，当97312采煤工作面与基于本煤层预捆瓦斯技木引人了吹极局位钻孔瓦斯捆米与采空区插管瓦斯抽采以全面加强采空区瓦斯管理。在9/312综米工作面的初期生产阶段，田于米空区走向距离相对较短，尚未与邻近的97311采空区形成联诵，此时的诵风系统相对简单明了。然而，随春工作面不断推进，97312米空区与97311米空区渐相连，诵风状况变得错综复杂，当97311综采T作面完成封团后，原本可能进人97311米空区的痛风流被坦转问，全都减人97312米空区，影响了通风系统的布同与气体流动规律。

       2模拟分析

　　在当前的技术框架内，当97312采煤工作面与97311采空区实现联通后，观测到97224巷沿空留巷段的瓦斯浓度峰值为0.71%，沿空留巷区域仍面临着瓦斯浓度潜在上升并超出安全限值的风险。鉴于此，针对97312综采工作面的采空区瓦斯管理，通过数值仿真技术对主辅进风巷风量配风比进行优化，在维持现有通风系统总体风量恒定的基础上，调整主进风巷与辅进风巷的风里配风比，分析在不同配风比下的采空区域内瓦斯浓度的变化趋势，旨在降低综采工作面采空区沿空留巷巷道内瓦斯超限的可能，提升综采工作面作业环境的安全性。

　　2.1不同主辅进风巷风量配风比情况下的采空区和沿空留巷瓦斯浓度变化分析

　　通过调整主进风巷与辅进风巷的风量配比，研究不同配风比情况下97312采空区和97311采空区联通后的整体瓦斯浓度变化情况的，如图2所示。

　　发现随着主辅进风巷风量配风比从1:1提升至2:1、3:1和4:1时，采空区内所记录的最高瓦斯浓度（全文中“瓦斯浓度”均为“瓦斯质量分数”）从18%降至15%、13%、11.5%，这一趋势表明随着主辅进风巷风量配风比的增大，采空区整体的瓦斯浓度逐渐降低，同时采空区沿空留巷一侧的瓦斯积聚现象得到了有效缓解。分析可得，随着主辅进风巷风量配比的提升，采空区的漏风速度及漏风量均增加，为采空区引入了更多的空气流通，还通过物理扩散作用稀释了区域内原有的高浓度瓦斯。因此，采空区瓦斯浓度的下降是配风比优化后漏风效应增强与空气稀释共同作用的结果。

　　2.2不同主辅进风巷风量配风比情况下的采空区瓦斯浓度分布分析

　　随着主进风巷通风量的提升，采空区域的整体漏风现象加剧，提升了采煤作业面遭遇瓦斯浓度超限的可能性。不同主辅进风巷风量配风比情况下的97312综采工作面采空区的瓦斯浓度分布情况，如图3所示。

　　由图3可得，在不同的主辅进风巷风量配风比情况下，从97222巷进入97312综采工作面前200 m范围内，瓦斯浓度呈现出高度的稳定性几乎恒定不变，这一现象可归因于该段区域内采煤作业面释放的瓦斯被持续流动的风流携带并稀释，从而使得瓦斯浓度维持在相对稳定状态。而当检测距离扩展至97312综采工作面的200~215 m范围时，瓦斯浓度开始出现明显的递增趋势，由0.32%增加至0.45%。这一变化过程可归因于随着主进风巷通风量的增强，采空区域内的漏风现象加剧，导致更多源自采空区的风流携带瓦斯，经由回风隅角区域重新涌入采煤工作面，并在该处形成局部积聚效应。因此，在200~215 m区域内，瓦斯浓度呈现出逐步上升的趋势。

　　2.3不同主辅进风巷风量配风比情况下的沿空留巷瓦斯浓度分布分析

　　随着主进风巷通风量的提升，采空区域的整体漏风现象加剧，提升了97224巷沿空留巷段遭遇瓦斯浓度超限的可能性。不同主辅进风巷风量配风比情况下的沿空留巷的瓦斯浓度分布情况，如图4所示。

　　由图4可得，随着配风比的逐步提升，沿空留巷内的最高瓦斯浓度依次为0.69%、0.70%、0.71%及0.71%，整体稳步上升。这一现象主要可归结为两个原因：首先，随着漏风现象的加剧，回风隅角向采煤工作面渗透的瓦斯量也随之增加，这部分增量的瓦斯将流向97224巷，使沿空留巷内的瓦斯浓度突然上升。其次，配风比例的提高直接导致了采空区漏风量的增加，尽管沿空留巷的密闭墙设计旨在隔绝采空区与巷道的直接联系，但其实际效果存在一定的局限性。因此，尽管大部分瓦斯被有效地限制在采空区内，但仍有部分瓦斯能够穿透密闭墙的屏障，渗透至巷道之中。综上所述，配风比例的增加会促使沿空留巷内的瓦斯含量有一定上升，但这一变化始终维持在0.8%的安全阈值内，确保了矿井生产作业的安全性与稳定性。

       3合适的主辅进风巷风量配风比选择

　　基于上述97312采空区和97311采空区联通后的整体瓦斯浓度变化分析、采空区不同主辅进风巷风量配风比情况下的瓦斯浓度分布分析以及97224巷沿空留巷段不同主辅进风巷风量配风比情况下的瓦斯浓度分布情况，初始场主进风量为1 664 m3/min，辅助进风量为628 m3/min，配风比为2.7:1。发现以下结论，当设置主进风通道的风量为1 664 m3/min，辅助进风通道的风量为628 m3/min，配风比约为2.67:1时，通过现场实测，得出以下结论：对于97312综合机械化采煤工作面及97224巷道沿空留巷区域，随着主辅进风巷风量配比数值的增大，其最高瓦斯浓度也相应上升。当主辅进风巷风量配比调至1:1时，相较于初始配置，97312工作面与97224巷道的瓦斯浓度为22%和11.6%，相较于初始场有明显下降。这一调整策略不仅降低了作业环境中的瓦斯浓度，还减少了矿井通风系统压力，为矿井的安全生产奠定坚实的基础。

　　4结论

　　1）随着主辅进风巷风量配风比的增大，由于采空区的漏风速度及漏风量的增加，97312综采工作面采空区整体的瓦斯浓度逐渐降低，同时采空区沿空留巷一侧的瓦斯积聚现象得到了有效缓解。

　　2）不同的主辅进风巷风量配风比情况下，97224巷沿空留巷段瓦斯浓度在进入97312综采工作面前200 m内，由于风流稀释而几乎恒定不变；在进入200~215 m时，随着主进风巷通风量的增强，瓦斯风流在采煤工作面形成局部积聚效应，由0.32%增加至0.45%。

　　3）在风量配比设定为1:1时，97312综采作业面与97224巷道的沿空留巷段的最高瓦斯浓度为最低，分别下降22%和2.8%。因此，调整主辅进风巷的风量配比至1:1，能够有效地管理和控制工作面及巷道空间内的瓦斯浓度水平，从而显著提升矿井作业的安全性与效率。

　参考文献

　　[1]袁帅.采空区瓦斯治理技术及治理效果分析[J].山西冶金，2024，47（3）：214-216.

　　[2]宋志波.沿空留巷定向高位长钻孔采空区瓦斯治理技术[J].江西煤炭科技，2024（1）：156-158.

　　[3]张浩浩.沿空留巷工作面瓦斯治理技术研究与应用[J].煤炭与化工，2021，44（7）：117-120.

　　[4]赵志军.综采工作面上隅角瓦斯综合治理技术应用分析[J].能源与节能，2021（3）：207-208.