掌握掘进工作面瓦斯涌出的动态规律对于工作面通风安全和煤与瓦斯突出防治具有重要意义。为此，选取大平煤矿21下部煤柱面的3条煤巷掘进工作面为研究对象，采用ANSYS模拟分析了工作面风流和瓦斯分布规律，在距离掘进面1、3 m断面上瓦斯浓度分布较为紊乱；在距离掘进面10 m的位置瓦斯和空气是混合后均匀流动的，即为加设瓦斯传感器采集掘进动态瓦斯涌出量的最佳位置。研究了工作面瓦斯涌出与掘进作业工序、作业班次、巷道长度和煤壁暴露时间因素的关联特征，掘进工作面瓦斯涌出主要来源于煤壁，且出现2个瓦斯涌出量峰值时间点：在落煤替顶作业工序时和二次波峰为中间落煤清煤工序时。通过建模模拟和主控因素分析，准确掌握了瓦斯动态涌出的具体地点和时间，从通风监控、掘进工序和抽采部署方面，提出了针对性的优化方案，对于工作面煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯抽采达标评判和瓦斯事故风险感知等安全管理工作具有重要的参考价值。

国家自然科学基金(51704101)；河南省重点科技攻关项目(192102310199)；中国博士后科学基金(2019M652535)；

1 21下部煤柱面概况
2 掘进工作面风流和瓦斯分布模拟分析
2.1 煤巷掘进工作面模型建立
2.2 掘进面瓦斯涌出控制方程推导
2.2.1 巷道煤壁瓦斯动态涌出控制方程
(1)煤壁瓦斯涌出强度与暴露时间模型建立。
(2)煤壁瓦斯涌出动态数学模型。
2.2.2 掘进落煤瓦斯动态涌出控制方程
(1)落煤瓦斯涌出强度与暴露时间模型建立。
(2)掘进落煤瓦斯涌出数学模型。
2.2.3 掘进巷道瓦斯涌出总量动态预测模型
2.3 掘进巷道风流场模拟
2.4 掘进巷道瓦斯分布模拟
3 掘进工作面瓦斯涌出影响因素分析及应用
3.1 瓦斯涌出与掘进作业工序因素分析
3.2 瓦斯涌出与掘进作业班次因素分析
3.3 瓦斯涌出与巷道长度、煤壁暴露时间的关系
3.4 现场应用
3.4.1 对矿井通风监控的优化
3.4.2 对各工序的合理优化
3.4.3 对掘进面瓦斯抽采合理优化
4 结论