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长壁工作面开采旧式采空区遗留残煤时,由于工作面前方存在大量的小煤窑生产所留下的旧采空巷(区),在这些旧采空巷(区)内非常容易发生瓦斯积聚,对瓦斯防治、通风管理以及安全生产造成极大的影响,是残煤复采研究中的一个重要课题。本文以山西晋煤集团天安圣华煤业3号煤旧采残留煤炭资源再次回采为研究背景,研究一次采动后所遗留的煤炭资源情况以及所形成的空巷(区)的分布形态,并研究空巷(区)等密闭空间中经过长时间的演化瓦斯所能达到的最大浓度以及压力,并且在旧采残留煤炭资源复采时巷道掘进以及工作面回采揭露空巷(区)时瓦斯涌出所达到的速度、瓦斯在回采巷道中以及空巷中的分布规律、风流的流动情况,空巷(区)中最大瓦斯浓度所处的位置等等。为现场的瓦斯防治和通风管理提供一定的理论依据。主要研究内容如下:(1)通过理论分析计算,求出一次采动巷道掘进时煤壁向巷道中所涌出的最大瓦斯量,并计算此时巷道中的瓦斯浓度,根据理想气体状态方程,求出在一定瓦斯浓度下的压力和混合气体的密度。(2)通过理论分析计算,得出一次采动后煤壁中所剩余的瓦斯量,并计算出在不同情况下煤壁向空巷(区)中释放的瓦斯量,推导出不同情况下煤壁向空巷(区)中涌出瓦斯的函数式。(3)采用Fluent进行数值模拟计算,模拟在无局部通风机以及有局部通风机的两种情况下掘进巷道揭露空巷时的掘进工作面的瓦斯浓度分布情况、掘进巷道以及空巷中的瓦斯分布情况,进行分别和对比分析两种通风情况下的模拟计算结果。(4)采用Fluent进行数值模拟计算,模拟当空巷位于回采工作面不同位置时回采工作面揭露空巷时,揭露面上的瓦斯浓度分布情况、工作面以及空巷中的瓦斯分布情况,并对比空巷位于不同位置时上隅角瓦斯浓度变化情况以及瓦斯对工作面的影响范围。