采空區(qū)瓦斯與自燃災(zāi)害關(guān)聯(lián)3D數(shù)值模擬研究.pdf

1、將大興礦封閉耗氧升溫實驗得出的采空區(qū)耗氧速度、采空區(qū)空氣運移規(guī)律、采空區(qū)瓦斯涌出規(guī)律和采空區(qū)冒落規(guī)律相結(jié)合。應(yīng)用FLUENT軟件對大興礦N2-706工作面進(jìn)行采空區(qū)空氣流場仿真數(shù)值模擬。模擬中對采空區(qū)冒落碎脹系數(shù)公式在三維空間分布做了改進(jìn)。通過模擬不同瓦斯涌出強度情況下3D采空區(qū)自燃氧化帶寬度的變化，即隨著采空區(qū)內(nèi)瓦斯涌出強度的增加，自燃氧化帶寬度呈負(fù)指數(shù)或雙曲衰減變化，給出了量化的回歸關(guān)系式。由此可以預(yù)測在煤炭開采過程中如突遇火成巖或

2、斷層等特殊地質(zhì)情況引起的采空區(qū)瓦斯涌出量改變時導(dǎo)致的采空區(qū)內(nèi)自燃氧化帶寬度的變化。
　　模擬研究了仰斜開采、俯斜開采條件下的采空區(qū)內(nèi)瓦斯與氧氣濃度的分布情況，得出在存在瓦斯影響的采空區(qū)，當(dāng)俯斜開采時自燃氧化帶的寬度會縮短，仰斜開采時自燃氧化帶的寬度會增加，不利于自燃防治。通過進(jìn)一步模擬，仰斜開采同時對采空區(qū)進(jìn)行高位瓦斯抽采，可使采空區(qū)自燃氧化帶寬度變窄，使深部的氧濃度下降，降低了采空區(qū)深部的自燃危險性，但是提高了采空區(qū)淺部的氧濃度