工作面動態(tài)推進(jìn)下采空區(qū)煤自燃分布特征模擬
本文選題:工作面 + 氧化帶; 參考:《中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)》2017年10期
【摘要】:為了研究動態(tài)推進(jìn)過程中工作面推進(jìn)距離對采空區(qū)煤自燃分布特征的影響,采取及時有效的煤自燃防治措施,以13210綜放面為工程背景,基于采空區(qū)滲透率分布公式和傳熱傳質(zhì)控制方程,建立采空區(qū)煤自燃數(shù)值解算模型。利用COMSOL軟件模擬了工作面不同推進(jìn)距離下以流速和氧體積分?jǐn)?shù)為劃分指標(biāo)的采空區(qū)氧化帶范圍和高溫區(qū)域的變化規(guī)律,分析了高溫區(qū)域與氧化帶的疊加效應(yīng)。通過現(xiàn)場實測與模擬結(jié)果比對,驗證了模擬的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明:采空區(qū)滲透率隨著工作面推進(jìn)距離的增加而不斷變化,近工作面端滲透率變化不大,而中深部采空區(qū)的滲透率不斷減小;采空區(qū)氧化帶分布隨工作面推進(jìn)距離的增加呈現(xiàn)階段性變化特征,推進(jìn)初期氧化帶范圍不斷變化,推進(jìn)后期氧化帶范圍趨于穩(wěn)定;采空區(qū)氧化帶分布與高溫區(qū)域重疊深度隨工作面推進(jìn)不斷增加,最終穩(wěn)定于工作面后方60~70 m范圍內(nèi)。
[Abstract]:In order to study the influence of working face advance distance on the distribution characteristics of coal spontaneous combustion in goaf during dynamic propulsion, timely and effective measures are taken to prevent coal spontaneous combustion, with 13210 fully mechanized caving face as the engineering background. Based on the permeability distribution formula and heat and mass transfer control equation in goaf, a numerical calculation model of coal spontaneous combustion in goaf is established. The variation of oxidation zone and high temperature zone in goaf with velocity and oxygen volume fraction are simulated by COMSOL software, and the superposition effect between high temperature area and oxidation zone is analyzed. The accuracy of the simulation is verified by comparing the field measurement with the simulation results. The results show that the permeability of goaf varies continuously with the increase of the working face advance distance, but the permeability of the middle and deep goaf decreases gradually. The distribution of oxidation zone in goaf varies with the increase of working face advance distance, the range of oxidation zone changes continuously in the initial stage of advance, and the range of oxidation zone tends to be stable in the later stage. The distribution of oxidation zone in goaf and the overlap depth of high temperature area increase with the advance of the working face and are stabilized in the range of 6070 m behind the working face.
【作者單位】: 河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51404090,U1361205,51574111)
【分類號】:TD752.2
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3 肖e,
本文編號:1934159
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