急倾斜综放面采空区注氮方案研究及数值模拟 |
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引用本文: | 高科,刘剑,刘玉姣.急倾斜综放面采空区注氮方案研究及数值模拟[J].安全与环境学报,2014,14(5). |
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作者姓名: | 高科 刘剑 刘玉姣 |
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作者单位: | 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000 |
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基金项目: | 国家自然科学基金委员会与神华集团有限公司联合资助项目(51174265) |
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摘 要: | 急倾斜综放面由于大倾角开采、地质条件差等原因,导致工作面推进过慢,以致为采空区遗煤自燃提供了充分的供氧和蓄热条件,同时由于不能随采随注浆,进风隅角封堵也可能受障,采空区持续供氧,工作面后采空区大范围自燃的可能性也很大。注氮成为解决急倾斜综放面采空区防灭火的重要技术之一。为解决因注氮流量、注氮位置凭经验设置造成的氮气浪费问题,采用Fluent数值方法优化急倾斜注氮方案,分析了注氮量、注氮位置等参数对急倾斜综采面采空区氧气和氮气的体积分数分布,及自燃"三带"分布的影响规律,得出急倾斜综放面采空区注氮量、注氮位置和工作面风量的合理匹配。结果表明:供风量越大,采空区横三带后移,宽度越大,注氮位置与氧化带前端距离随工作面风量增大而增大,但是风量增大到1 000 m3/min后,变化较小,注氮位置基本控制在距离工作面25 m左右;注氮量在600~800 m3/h时效果明显。根据模拟结果,提出了双管注氮方案,解决了急倾斜综放面采空区自燃发火问题。
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关 键 词: | 安全工程 急倾斜 煤自燃 采空区 注氮 数值模拟 |
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