綜放工作面采空區(qū)自燃“三帶”研究.pdf

1、礦井火災作為煤礦五大自然災害之一，不僅會造成煤炭資源的大量浪費，同時也會對煤礦的安全生產以及礦工的生命安全造成威脅。在礦井火災中，采空區(qū)遺煤自燃占了極大地比重。因此，通過對采空區(qū)“三帶”的劃分，以及在不同情況下的“三帶”分布范圍的研究，可為采空區(qū)遺煤自燃發(fā)火提供預測及防治措施。
　　本論文中，在數(shù)據(jù)分析階段，數(shù)據(jù)來源為同煤塔山煤礦8102工作面采空區(qū)內部氧氣濃度值，通過該工作面的束管監(jiān)測系統(tǒng)對采空區(qū)內部氣體濃度的測量，并利用MAT

2、LAB對數(shù)據(jù)的處理，可以得到立體的采空區(qū)氧氣濃度分布圖以及平面的采空區(qū)氧氣濃度等值曲線圖。利用ORIGIN來對各測點氧氣濃度進行擬合，可以得到各測點的擬合曲線方程，通過對擬合方程的求解可以得到氧氣濃度為18％、15％、11％、7％時各測點在采空區(qū)內部的位置，最終可以確定“三帶”分布圖;在數(shù)值模擬階段，首先，通過GAMBIT為8102工作面采空區(qū)建模，利用FLUENT流體計算軟件，模擬采空區(qū)氧氣濃度分布，為了更加準確的得到其劃分范圍，在采

3、空區(qū)模型內橫向每隔20米設置縱向的4個點，分析這些點的氧濃度，得到其內部氧濃度分布的等值線圖，通過對氧氣濃度為18％、7％的等值線的確定，最終可確定“三帶”的劃分范圍。通過對數(shù)據(jù)分析所得的結果和數(shù)值分析所得的結果進行對比，二者的模擬結果有一定的差別，但劃分的范圍以及趨勢接近，可以說明結果的可行性。接著，在調整工作面供風量的條件下，對其內部氧氣濃度分布進行模擬，并與沒改變風量前的氧氣濃度分布范圍進行比較，分析在改變供風量情況下，對“三帶”

4、范圍的影響情況。最后，在向采空區(qū)內連續(xù)注入氮氣的情況下，利用8102工作面的束管監(jiān)測系統(tǒng)，收集采空區(qū)注氮后內部的氧氣濃度數(shù)據(jù)，利用MATLAB對數(shù)據(jù)的處理，可以得到立體的采空區(qū)氧氣濃度分布圖以及平面的采空區(qū)氧氣濃度等值曲線圖。通過ORIGIN來對各測點氧氣濃度進行擬合，可以得到各測點的擬合曲線方程，通過對擬合方程的求解可以得到氧氣濃度為18％、15％、11％、7％時各測點在采空區(qū)內部的位置，最終確定注氮后“三帶”分布圖。結果為在注氮條件