為研究"兩進(jìn)一回"通風(fēng)工作面采空區(qū)煤自燃區(qū)域分布規(guī)律,模擬分析了塔山煤礦8301工作面回采期間不同工況下采空區(qū)氧氣濃度,確定了煤自燃危險區(qū)域并提出相應(yīng)防滅火措施。結(jié)果表明:"兩進(jìn)一回"通風(fēng)工作面采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域較大,自燃帶在回采長度為150 m時達(dá)到96 m;注氮可大幅度改變采空區(qū)內(nèi)自燃"三帶"分布,減小采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域。針對"兩進(jìn)一回"通風(fēng)工作面,應(yīng)考慮在采空區(qū)兩側(cè)注氮;增加風(fēng)量可使自燃帶邊界向采空區(qū)深部延伸,且加大其前端距工作面的距離。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

8301工作面采空區(qū)物理模型

8301工作面回采長度為30、50、60、80、100、150 m時采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖2。由圖2(a）可知，由于風(fēng)壓作用和采空區(qū)深部鉆孔抽放瓦斯的影響，采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度由左至右逐漸降低，在各風(fēng)巷與采空區(qū)交界處最高（20.7%），進(jìn)風(fēng)巷8301和回風(fēng)巷5301間距離較短，但仍存在漏風(fēng)使回風(fēng)側(cè)采空區(qū)氧氣濃度較高。比較圖2(a）～圖2(c）發(fā)現(xiàn)，隨著采空區(qū)變長，自燃帶逐漸變寬，且向工作面方向移動，這是由于“兩進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)使采空區(qū)內(nèi)漏風(fēng)量變大的影響。為降低遺煤自燃危險性，需采用防滅火技術(shù)縮減自燃帶寬度。當(dāng)回采長度為30～50 m時，進(jìn)風(fēng)側(cè)、回風(fēng)側(cè)自燃帶寬度大小和增寬速率基本相同，自燃帶變寬幅度與回采長度變長幅度比例為0.5，當(dāng)回采長度為50～60 m時，自燃帶寬度增寬速率突然變大，進(jìn)風(fēng)側(cè)自燃帶變寬幅度與回采長度變長幅度比例為1.8，比回采長度為30～50 m時高出260%，當(dāng)回采長度>60 m后，自燃帶變寬幅度減小，但都大于28 m，在回采長度為150 m時達(dá)到96 m，嚴(yán)重威脅井下安全，說明回采長度>50 m后，自燃帶增寬速率變大，煤自燃危險區(qū)域變大，遺煤自燃危險性變大，存在較大安全隱患。3.2 注氮量對采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域的影響

為研究不同注氮量下采空區(qū)自燃三帶的范圍變化，尋求最佳注氮量，模擬分析了不同注氮量下采空區(qū)自燃“三帶”的變化規(guī)律�；夭砷L度為80 m時注氮量為0、2 000、25 00、3 000、5 000 m3/h采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖3。注氮管埋設(shè)于2301巷側(cè)，可以看出，注氮大幅度改變了采空區(qū)內(nèi)自燃“三帶”分布，隨著注氮量的增加，采空區(qū)內(nèi)相同部位氧氣濃度有所降低，自燃帶逐漸變窄，窒息帶逐漸變寬。自燃帶是采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃高發(fā)區(qū)域，自燃帶寬度的減小可大幅度減小采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域。當(dāng)注氮量2 000 m3/h時，靠近進(jìn)風(fēng)巷2301采空區(qū)自燃帶幾乎被消除，但對采空區(qū)中部和回風(fēng)側(cè)氧氣濃度影響較小，防滅火效果不理想。隨著注氮量的增加，靠近進(jìn)風(fēng)巷2301和中部采空區(qū)自燃帶被消除，回風(fēng)側(cè)氧氣濃度也有所降低，但仍處于8%～18%之間，有自燃危險性，因此，僅在進(jìn)風(fēng)巷2301處設(shè)置注氮口不能達(dá)到安全需求�；夭砷L度為80 m時注氮量為5 000 m3/h采空區(qū)氧氣濃度分布圖如圖3(f），注氮管分別埋設(shè)于2301巷側(cè)和5301巷側(cè)。由圖3(a）和圖3(f）對比得出，采空區(qū)兩側(cè)注氮后，氧氣濃度大幅度降低，自燃帶幾乎被清除，采空區(qū)自燃危險性大幅度降低。因此，8301工作面應(yīng)考慮在采空區(qū)兩側(cè)注氮，注氮量都為2 500 m3/h。3.3 風(fēng)量對采空區(qū)煤自燃危險區(qū)域的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3411318