采空区注氮条件下自燃危险区域变化及注氮极值研究

采空区注氮是预防遗煤自燃的重要手段,明确不同注氮条件下采空区自燃危险区域变化以及注氮量极值,可为采空区注氮防灭火提供重要的参数指导。本文基于工作面漏风实测与数值模拟方法,构建了综放工作面采空区注氮数值模型,分析未注氮以及200~1600 m^(3)/h注氮量条件下采空区氧浓度、温度等参数变化,给出采空区自燃危险区域变化规律以及最大合理注氮量。结果表明:未注氮采空区存在40℃高温区域,进风侧氧化升温带21~130 m.当注氮200 m^(3)/h时,采空区40℃等值面消失,随着注氮量增加,采空区33℃以上高温区域不断减小,直至注氮1600 m^(3)/h时基本消失,氧化升温带最大宽度则由109 m逐步降低至11 m,注氮效果显著。以工作面回风侧氧气浓度不低于18%为基准,确定采空区最大注氮量为1220 m^(3)/h.