為研究建北礦4204工作面高瓦斯煤層不同抽采條件對(duì)采空區(qū)煤自燃"三帶"分布及危險(xiǎn)區(qū)域的影響,采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)原位觀測(cè)等方法,利用CFD模擬軟件,通過建立鉆孔抽采、上隅角埋管抽采方式下的采空區(qū)滲流模型,模擬不同抽采條件下采空區(qū)氧濃度場(chǎng)分布規(guī)律。采用預(yù)埋束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)采空區(qū)氧濃度場(chǎng)分布規(guī)律進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),確定了采空區(qū)現(xiàn)場(chǎng)煤自燃"三帶"的分布情況,并與模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果較為一致。根據(jù)工作面實(shí)際情況確定了最小安全推進(jìn)速度,并提出減少遺煤、兩隅角封堵、進(jìn)風(fēng)側(cè)注氮與回風(fēng)側(cè)注漿等針對(duì)性的防滅火技術(shù)措施,可為瓦斯抽采與采空區(qū)遺煤自燃耦合治理方案一體化提供指導(dǎo)。

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【部分圖文】：

圖1埋管抽采采空區(qū)漏風(fēng)機(jī)理示意圖

采空區(qū)“三帶”即為采空區(qū)散熱帶、氧化帶、窒息帶[11]。在抽采負(fù)壓條件下管道內(nèi)的靜壓比附近煤層的靜壓要小，從而在抽采管道與煤層之間形成壓力梯度，促使游離態(tài)瓦斯更容易被抽出。但在抽采負(fù)壓條件下，由于抽采使得煤層相對(duì)于外界處于負(fù)壓狀態(tài)，煤層與外界會(huì)再次形成壓差，外部空氣便會(huì)在大氣壓力....

圖2建北礦4204工作面物理模型圖

根據(jù)建北礦4204工作面參數(shù)建立物理模型，模型主體劃分:工作面尺寸為200.0m×5.0m×3.5m，采空區(qū)尺寸為200m×150m×50m，進(jìn)回風(fēng)巷尺寸為5.2m×15.0m×3.5m，中部煤層厚1.5m，工作面兩巷煤厚為6m。x軸為工作面方向，z軸為底板....

圖3埋管抽采條件下的數(shù)值模擬結(jié)果

1)埋管抽采條件下采空區(qū)自燃“三帶”模擬。根據(jù)建北礦4204工作面實(shí)際情況，建立高位鉆孔與上隅角埋管抽采的物理模型，設(shè)定風(fēng)速為1.2m/s、鉆場(chǎng)抽采負(fù)壓為30kPa、上隅角抽采負(fù)壓為10kPa。取y=0.5m平面，模擬結(jié)果如圖3所示。2)無抽采條件下采空區(qū)自燃“三帶”....

圖4無抽采條件下的數(shù)值模擬結(jié)果

2)無抽采條件下采空區(qū)自燃“三帶”模擬。根據(jù)建北礦4204工作面實(shí)際情況，建立無抽采條件下的物理模型，其初始條件、邊界條件與有抽采條件下相同。設(shè)定風(fēng)速為1.2m/s，取y=0.5m平面，模擬結(jié)果如圖4所示。3)抽采負(fù)壓條件下采空區(qū)自燃“三帶”模擬。根據(jù)建北礦4204工作面的鉆....

本文編號(hào)：3978452