大倾角综放面采空区自燃“三带”分布规律研究

为研究大倾角综放工作面采空区自燃"三带"分布规律,首先建立了采空区流场的数学物理模型,然后利用Fluent对采空区自燃"三带"分布进行了模拟,并分析了不同风量对采空区自燃"三带"范围的影响。结果表明:采空区自燃"三带"具有三维空间分布特性;进、回风侧氧气浓度下降趋势不同,且进风侧自燃危险区域靠近采空区中后部,回风侧自燃危险区域紧靠工作面上隅角;单一改变风量大小对氧化带宽度的变化影响较小。     

CFD模拟技术在采空区“三带”分布中的应用

对采空区氧气浓度场分布规律的数值模拟技术进行研究,介绍并阐述FLUENT开发采空区氧气浓度场CFD模型的方法与步骤。应用CFD技术对5521-17工作面采空区氧气浓度分布进行模拟,模拟数据与现场基本吻合。根据模拟结果划分"三带"范围,确定了采空区中易自燃区域。结果表明,CFD模拟技术是研究采空区"三带"分布规律的可行手段之一,可为实施采空区煤炭自燃防治技术提供依据。     

四棵树煤矿自燃“三带”考察及影响因素分析

为了研究影响采空区自燃"三带"分布因素的影响情况,以新疆乌苏四棵树煤矿A504工作面为研究对象,采用现场考察和数值模拟相结合的方法,考察了采空区自燃"三带",研究了氧气浓度、瓦斯浓度与到工作面距离的函数关系,自燃带宽度和位置与工作面风量和推进度的关系。结果表明,A504工作面采空区中氧气浓度、瓦斯浓度与到工作面的距离呈线性关系;工作面风量变化时,自燃带本身宽度变化不大,但风量减小时自燃带整体位置会向工作面靠近,风量增加时向采空区深部移动;随推进度的增加,自燃带整体会向采空区深部移动,自燃带起止位置、宽度与推进度均呈幂函数关系。     

浅埋藏易自燃大型综放工作面自燃“三带”分布规律的实测与数值模拟研究

通过在采空区预埋束管取样器,检测采空区内气体成分随工作面回采进度的变化情况,并对采空区O2浓度随深度的变化规律进行分析。根据实测O2浓度确定出安家岭一号井4106工作面采空区遗煤自燃氧化"三带"的分布状况;在实测数据的校准和验证下,利用数值模拟技术研究了采空区O2浓度在整个采空区的分布规律;采用验证过的数值模拟模型研究了工作面配风量变化对采空区自燃"三带"分布规律的影响。研究表明:大型综放工作面采空区内部高O2浓度区域具有在进、回风巷侧分布范围较广、在采空区中部区域分布狭窄的U形特征;配风量增加,采空区自燃带宽度增大,且回风侧增大幅度最明显。     

不同通风方式对大倾角采空区煤自燃危险区域的影响研究

针对东峡煤矿大倾角工作面采空区现场危险区域难确定的问题,在确定工作面及采空区参数的基础上,采用相似模拟试验方法,构建了采空区自燃"三带"模拟试验系统,得出了大倾角工作面采空区在不同风量、不同风向下O_2浓度的分布规律。结果显示:大倾角采空区自燃"三带"呈立体分布;随着工作面风量的增大,风流进入采空区的深度以及对采空区的影响高度增大;上、下行通风条件下自燃"三带"主要分布在下巷道侧。     

采空区石门负压对氧气浓度场影响的动态演变过程研究

为了研究采空区石门负压对采空区氧气场影响的动态演变过程,采用数值模拟方法构建了某矿综采工作面CFD模型并进行二次开发,模拟了瓦斯抽放石门位于采空区不同位置时采空区的氧气场分布。模拟结果表明:当瓦斯抽放石门位于煤自燃"三带"不同位置时,石门负压对采空区氧气浓度场具有不同影响,其中,石门位于散热带和自燃带范围时,石门负压会不同程度减小自燃带宽度,有效缓解采空区防治煤自燃压力;石门位于窒息带范围时,能缩小回风巷一侧自燃带范围,但由于石门负压导致采空区内部负压过高,工作面向采空区内漏风增加,使运输巷一侧自燃带范围急剧扩张,不利于运输巷一侧采空区防灭火工作。最后,将现场实测数据和模拟结果进行对比,证明了模拟结果的正确性。     

CFO模拟技术在采空区“三带”分布中的应用

对采空区氧气浓度场分布规律的数值模拟技术进行研究,介绍并阐述FLUENT开发采空区氧气浓度场CFD模型的方法与步骤.应用CFD技术对5521-17工作面采空区氧气浓度分布进行模拟,模拟数据与现场基本吻合.根据模拟结果划分“三带”范围,确定了采空区中易自燃区域.结果表明,CFD模拟技术是研究采空区“三带”分布规律的可行手段之一,可为实施采空区煤炭自燃防治技术提供依据.     

浅埋藏高产高效工作面采空区自燃三带划分

分析了采空区自燃"三带"划分的重要性,结合氧气浓度和风速指标对划分方案进行了优化。针对试验工作面浅埋藏煤层的地质特点和高产高效的生产条件,确定了详细的监测方案并予以实施。综合现场实测数据和数值模拟结果,确定了该工作面采空区的自燃"三带"范围。考察了工作面风量对煤自燃"三带"的影响,采用数值分析的方法模拟了工作面采用不同通风量时的煤自燃"三带"分布规律。     

基于CFD的小回沟煤矿采空区自燃带分布研究

以CFD模型为基础,利用Fluent软件平台对小回沟2201工作面采空区自燃带分布进行模拟分析。模拟结果表明:小回沟煤矿2201工作面在正常通风量条件下,进风侧采空区自燃带危险区域范围为56~180 m,回风侧采空区自燃带危险区域范围为26~140 m;采空区自燃带深部转移速度、自燃带宽度均随着工作面通风量的增加呈指数函数增大;工作面回采期间在保证安全需风量的情况下,尽量减少工作面的配风量,进而减小自燃带的宽度,有利于采空区防灭火工作。     

采空区自燃“三带”划分研究

为研究福达煤业15#煤层综采工作面采空区自燃"三带"的范围,通过现场取样分析,利用氧气浓度指标对采空区自燃"三带"进行划分。利用数值模拟软件分析了采空区氧气浓度分布规律,模拟结果表明:在走向方向上,随着采空区深部的增加氧气浓度逐渐减小;在倾向方向上,氧气浓度出现了低—高—低的变化趋势,且进风巷侧要比回风巷侧氧气浓度高。模拟结果和现场测定的自燃"三带"范围基本一致,为制定采空区防灭火措施提供科学依据。