孤岛采空区自燃发火规律的实验和模拟研究.pdf

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1、总第131期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．08．002孤岛采空区自燃发火规律的实验和模拟研究张克春，王洪粱(黑龙江科技学院安全工程学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：孤岛采空区是矿井开采过程中出现的新现象，由于开采设计不合理，在管理不善的情况下，容易造成采空区严重漏风，进而导致孤岛采空区煤炭自燃的发生。通过漏风测定实验对孤岛采空区的漏风量和漏风通道进行了研究，同时为了确定采空区自燃发火危险地点，对孤岛采空区特殊通风阶段的漏风状态进行了模拟研究。通过数值模拟

2、找到该阶段的漏风规律，从而进行有效的漏风控制措施。关键词：孤岛采空区；数值模拟；漏风规律；防治措施中图分类号：TD752文献标识码：A文章编号：1005—2798(2010)08—0007—04ResearchonNumericalSimulationandExperimentofSpontaneousCombustioninIsolatedIslandGoafZHANGKe—chun，WANGHong—liang(HeilongjiangInstituteofScienceandTechnol

3、ogy，Harbin150027，China)Abstract：Isolatedislandgoafisanewphenomenonintheprocessofmining．Duetotheunreasonabledesignofexploitationandthepoormanagement，theairleakageinthegoafisoftenserious，whichwouldfurtherlyleadtothespontaneouscombustionofcoal，isola—ted

4、islandgoalhavebeenstudiedthroughexperimentaldeterminationofairleakagewhichbecomingfromspecialcircumstancesofcoalmining．andinorderfordeterminingtheriskofspontaneouscombustioninIsolatedislandgoaf，thestateofairleakageincertainpha—sesintheisolatedislandg

5、0afissimulatedinthearticle．BasedontheFLUENT(akindofnumericalanalysissoftware)，Andthroughit，thelawoftheairleakageisfoundandthemeasurestocontroltheairleakagearecarriedout．Keywords：isolatedislandgoaf；numericalsimulation；lawoftheairleakage；measuresofprev

6、entionandcontrolling煤层自燃火灾的防治技术在近几十年来取得了体现在以下几个方面：较快的发展，形成了较为全面的自燃火灾防治体系，1)41i0、4108、4112三个工作面之间的煤柱随着近年来开采强度的增大⋯，高产高效新技术的很小，只有4m左右，在采动影响下必然产生大量裂不断发展，矿井的不断延伸开拓，通风系统相对复杂隙，甚至完全压酥，在4108和4112工作面开采、掘化，煤层自燃危险性有明显增大的趋势。环境的复进过程中，这些裂隙必然和4110采空区一起形成漏杂性，煤自燃危险区域的

7、隐蔽性使现有的煤自燃防风通道。治技术仍难以满足集约化矿井生产的需要。2)靠近4110采空区的4112上巷和4108下本文以龙口矿务局梁家矿为研究对象，梁家煤巷会在一定时期分别处于进风、回风状态，使漏风通矿411O工作面已经开采完毕，4l12工作面已经安装道两端的压差较大，产生较多漏风。完毕即将投入生产，4108工作面正在掘进。由于3)41l0工作面采用综采放顶煤开采方法，在4ll0工作面位于4112工作面和4108工作面之间，采煤过程中采空区遗留大量煤炭，并处于破碎状态，4ll2工作面和4108

8、工作面的开采将围绕4110工作一旦条件适宜极易发生煤炭自燃。面的采空区进行，即形成“4l10孤岛采空区”。在4108和4112工作面的开采过程中，如果因4ll2工作面和4108工作面围绕“4110孤岛采为技术措施不到位或疏忽发火危险，造成煤炭自燃空区”开采时存在的煤炭自燃威胁是比较大的，主要情况的发生，将会严重威胁矿井安全生产。收稿日期：2010~4-01基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(10551279)作者简介：张克春(1973一)，男，吉林临江人，讲师，研究方向为煤矿安全。7201