紅廟礦綜放工作面采空區(qū)自燃“三帶”研究.pdf

1、紅廟礦為二類自然發(fā)火礦井,煤層的自然發(fā)火期為 20 天, 5-2S 綜放工作面在推進(jìn)的過程中有自然發(fā)火的可能。為了保證 5-2S 綜放工作面的安全推進(jìn), 5-2S 綜放工作面采空區(qū)防滅火任務(wù)是重點。本文研究的是通過現(xiàn)場實際防滅火工作和相應(yīng)數(shù)值模擬分析進(jìn)行紅廟礦 5-2S 綜放工作面采空區(qū)的防滅火治理。在 5-2S 綜放工作面采空區(qū)埋設(shè)三組束管,通過束管定期取氣樣,化驗分析得到采空區(qū)各組分氣體濃度。根據(jù)氧濃度數(shù)據(jù)繪制氧濃度分布等值線圖,利

2、用氧濃度指標(biāo)得出采空區(qū)自燃“三帶”,并算出不注氮和注氮時的合理推進(jìn)度。利用 Comsol 軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析采空區(qū)氧濃度分布和風(fēng)流場,用上限漏風(fēng)風(fēng)速和下限氧濃度作為指標(biāo)劃分采空區(qū)“三帶”,得出不注氮時氧化升溫帶的最大寬度為 62m,工作面最小合理推進(jìn)度為3.1m/d,注氮時氧化升溫帶的最大寬度為 26.4m,工作面最小推進(jìn)度為 1.32m/d。將模擬的結(jié)果與實測結(jié)果對比,驗證了模擬結(jié)果符合現(xiàn)場實際,可以指導(dǎo)防滅火實踐。在改變風(fēng)量、注氮

3、量、注氮口位置以及注氮時間的條件下分別進(jìn)行數(shù)值模擬,得出各因素對采空區(qū)自燃“三帶”的影響規(guī)律∶風(fēng)量變化對氧化升溫帶寬度影響不大,注氮量越大氧化升溫帶寬度越小,注氮口的合理范圍在 30~50m,一天連續(xù)注氮16h為宜。本研究結(jié)果應(yīng)用于指導(dǎo)紅廟礦 5-2S綜放工作面采空區(qū)防滅火現(xiàn)場實際,保證紅廟礦5-2S綜放工作面安全采完畢,未發(fā)生火災(zāi)。表明本研究對紅廟礦綜放工作面采空區(qū)防滅火具有重要的實際指導(dǎo)意義,對于其他煤礦采空區(qū)防滅火也具有借鑒作用。