浅埋薄基岩厚煤层综放工作面采空区漏风数值模拟

分析了浅埋薄基岩厚煤层综放工作面采空区自燃危险性特征,结合内蒙古伊泰集团阳湾沟煤矿6202工作面各项实际参数,采用数值模拟方法对采取不同措施时采空区流场(压力、速度分布)、氧浓度分布等进行了模拟研究,并将模拟结果与现场观测结果进行了比较。结果表明:采用的数值模拟方法与参数等是合理可行的,可以反映真实情况下采空区流场与氧浓度等参数的变化情况。对工作面上、下隅角采区封堵措施可以减少采空区漏风,且封堵长度越长效果越明显,但碍于现场施工和实际操作的难易程度,封堵长度受到限制;注氮使得采空区氧浓度的分布范围变窄且浓度降低;注氮与封堵上、下隅角对控制采空区氧浓度的分布效果较明显。最后通过固定封堵长度(下隅角堵10 m、上隅角堵5 m)、改变注氮量,研究了最小注氮量的计算问题,得出了6202工作面最佳注氮量计算公式。结合煤层实际最短自然发火期和工作面正常推进速度计算出阳湾沟煤矿注氮量为260 m3/h。

综放面采空区氧气浓度场分布研究

采用现场观测和数值模拟的方法,对华亭矿区陈家沟煤矿3103工作面采空区氧气浓度场分布进行比较。现场观测数据真实,有利于分析问题,解决问题。而ANSYS FLUENT软件数值模拟方法更有利于排除一些复杂因素和现场检测的技术难题,实现采空区氧气浓度的较准确分布。结论表明:通过两者的结合能更好的实现对氧气浓度场分布的了解和预测,并对陈家沟3103工作面采空区煤自燃的预防措施进行指导。