魏家地高瓦斯綜放采空區(qū)自燃預(yù)測預(yù)報(bào)研究.pdf

1、我國煤炭資源十分豐富，產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界前列。但是煤層自燃現(xiàn)象比較嚴(yán)重，制約了高產(chǎn)高效礦井的安全生產(chǎn)與發(fā)展，同時(shí)也造成巨大的資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、人員和財(cái)產(chǎn)的損失。魏家地煤礦屬于高瓦斯易自燃礦井，局部煤層厚度較大，采空區(qū)遺煤比較多，容易發(fā)生煤層自燃。在高瓦斯煤層群開采過程中，各層煤之間可能存在漏風(fēng)，使煤層自燃更加嚴(yán)重，自燃規(guī)律更加復(fù)雜。 論文首先開展了魏家地煤礦煤層自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)，測試出煤層在近似現(xiàn)場條件下自燃的升溫速度、耗氧速率

2、、CO、CO2產(chǎn)生率、放熱強(qiáng)度、特征溫度、自然發(fā)火期等特性參數(shù)，建立了煤自然發(fā)火預(yù)報(bào)指標(biāo)氣體體系；其次，對(duì)魏家地煤礦1308綜放采空區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場觀測和分析，得到了綜放采空區(qū)浮煤厚度及進(jìn)、回風(fēng)兩側(cè)氧氣和甲烷濃度等參數(shù)分布規(guī)律；然后，在實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場觀測的基礎(chǔ)上建立了流場和濃度場的物理和數(shù)學(xué)模型，確定了其定解條件，利用Fluent軟件對(duì)1308綜放面采空區(qū)漏風(fēng)狀況進(jìn)行數(shù)值模擬，得出采空區(qū)的氧濃度和滲流速度等分布規(guī)律；再次，依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果和現(xiàn)場觀