亭南煤礦瓦斯抽放條件下采空區(qū)自燃防治技術研究.pdf

1、高瓦斯開采過程中，為防止瓦斯積聚，引起瓦斯爆炸，瓦斯的治理主要采用瓦斯抽放來降低采空區(qū)內(nèi)的瓦斯?jié)舛取o形之中增大了采空區(qū)的漏風，導致采空區(qū)內(nèi)空氣滲流十分復雜，給采空區(qū)內(nèi)浮煤自燃危險區(qū)域的判定帶來了較大的難度。亭南煤礦開采過程中曾出現(xiàn)過采空區(qū)自燃火災，因此，本文結合亭南煤礦103工作面抽放條件下采空區(qū)實際情況，對其煤自燃預測及防治技術進行了研究，為高瓦斯煤礦的防滅火技術提供了一定的指導意義。 本文首先通過對抽放條件下采空區(qū)浮煤自燃

2、過程的分析，分別從一般情況下采空區(qū)和抽放條件下采空區(qū)兩個方面討論了引起亭南礦103工作面采空區(qū)浮煤自燃的影響因素，從而確定了其中的關鍵因素為漏風條件；其次，利用煤自然發(fā)火實驗模擬煤自燃過程，定量地測算出耗氧速度、放熱強度及最短自然發(fā)火期等表述煤自燃程度的特性參數(shù)，為采空區(qū)抽放條件下自燃危險區(qū)域劃分數(shù)值模擬提供基礎數(shù)據(jù)；再次，根據(jù)現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)和實驗測定結果，擬合出采空區(qū)抽放條件下氧濃度分布函數(shù)、壓力分布方程以及瓦斯分布函數(shù)，利用采空區(qū)滲流

3、及擴散數(shù)學模型、氧濃度數(shù)學模型，建立了抽放條件下采空區(qū)自然發(fā)火數(shù)學模型，運用UDF用戶自定義函數(shù)定義了模型邊界條件等參數(shù)，通過GAMBIT子軟件對103綜放采空區(qū)進行了建模和網(wǎng)格劃分，在此基礎上，利用FLUENT流體計算軟件對103綜放采空區(qū)漏風流場、氧濃度分布及瓦斯?jié)舛确植颊归_模擬，并劃分出103綜放采空區(qū)抽放條件下自燃危險區(qū)域；最后，結合自燃危險區(qū)域的劃分結果，總結了高瓦斯采空區(qū)浮煤自燃的特點，提出了采空區(qū)兩道、開切眼及停采線等自燃