正行礦注氮條件下抽采對采空區(qū)氧化“三帶”寬度影響研究.pdf

1、汾西正行礦1502綜放工作面遺煤量多，屬于易自燃煤層且含磷、硫量較高。由于1502工作面的瓦斯涌出量比較大，根據(jù)自身的實際情況采用高抽巷負壓抽放保證工作面安全生產(chǎn)和防治上隅角瓦斯超限，由于抽放的同時引起采空區(qū)負壓的增大，負壓引流作用使采空區(qū)漏風增加，極大地提高了采空區(qū)遺煤自燃的風險。所以在抽放的同時進行采空區(qū)埋管注氮來控制采空區(qū)氧化帶的寬度。針對汾西正行煤礦1502綜放工作面開采具有高瓦斯易自燃的特點，本文首先從采空區(qū)瓦斯運移理論和滲流

2、規(guī)律進行分析得出綜放工作面的瓦斯涌出主要來源于采空區(qū)的高濃度瓦斯。對工作面后方采空區(qū)上覆巖層垮落特點及各區(qū)帶的碎脹性和多孔介質(zhì)孔隙性進行分析。現(xiàn)場進行測試，并對測試的數(shù)據(jù)進行分析，擬合出采空區(qū)兩側(cè)氧氣濃度、瓦斯?jié)舛入S工作面距離變化的方程，確定采空區(qū)的各個基本參數(shù)。為建立綜放面采空區(qū)的三維數(shù)值模型提供了可靠的數(shù)據(jù)，通過FLUENT模擬了注氮的同時使用高抽巷抽采情況下采空區(qū)瓦斯?jié)舛葓?、漏風場、氧氣濃度場。由于模擬的結果與現(xiàn)場實測的結果較為接

3、近，能夠反應實際情況，將結果進行總結分析后得出采空區(qū)的極限推進速度。然后在注氮條件下通過改變高抽巷抽放負壓，對采空區(qū)的漏風流場、瓦斯?jié)舛葓黾安煽諈^(qū)氧氣體積分數(shù)進行了模擬后分析研究。觀察高抽巷不同抽采負壓與回風巷上隅角瓦斯?jié)舛却笮≈g的關系，并建立這種關系的擬合方程，計算出回風巷上隅角瓦斯?jié)舛炔怀迺r的最低抽采負壓。根據(jù)模擬的注氮條件下不同負壓抽采時漏風場和氧濃度場等值線圖繪制出采空區(qū)自燃“三帶”的劃分圖。得到了不同抽采負壓與自燃帶寬度之