煤巷周围破碎煤体自燃特征及防火方案研究.pdf

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1、第４１卷第１１期煤炭科学技术Ｖｏｌ?４１Ｎｏ?１１２０１３年１１月ＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏｖ.２０１３煤巷周围破碎煤体自燃特征及防火方案研究１２刘星魁ꎬ刘鹏飞(１.河南工程学院安全工程系ꎬ河南新郑４５１１９１ꎻ２?黑龙江龙煤矿业控股集团有限责任公司ꎬ黑龙江哈尔滨１５００９０)摘要:针对综放工作面煤巷周围破碎煤体潜在的自燃问题ꎬ以南山矿１８－５综放工作面回风煤巷为研究对象ꎬ对仅存在巷道漏风源条件的煤巷周围破碎煤体氧气与温度分布特征进行了数值模拟ꎬ并对注氮和封堵防火的效果进行理论预测ꎮ结果表

2、明:氧气从煤巷新风入口向周边破碎煤体发生渗流ꎬ渗流范围沿走向随漏风风压损失呈缩减趋势ꎻ高温区位于距漏风边界一定距离的煤柱中部ꎬ并逐渐上移至顶煤附近ꎻ封堵和注氮对自燃具有不同的抑制作用ꎬ二者配合使用在局部可获得较好的防火效果ꎮ数值模拟结果与现场监测结果相符ꎮ关键词:破碎煤体ꎻ注氮ꎻ自燃ꎻ防火中图分类号:ＴＤ７５文献标志码:Ａ文章编号:０２５３－２３３６(２０１３)１１－００７５－０４ＳｔｕｄｙｏｎＳｐｏｎｔａｎｅｏｕｓＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＦｅａｔｕｒｅｓｏｆＢｒｏｋｅｎＣｏａｌＡｒｏｕｎｄＣｏａｌＤｒｉｆｔａｎｄＦｉ

3、ｒｅＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＰｌａｎ１２ＬＩＵＸｉｎｇ￣ｋｕｉꎬＬＩＵＰｅｎｇ￣ｆｅｉ(１.ＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔꎬＨｅｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＸｉｎｚｈｅｎｇ４５１１９１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＬｏｎｇｍｅｉＣｏａｌＨｏｌｄｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＨａｒｂｉｎ１５００９０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｃｏａ

4、ｌｌｅｆｔａｒｏｕｎｄｔｈｅｃｏａｌｄｒｉｆｔｉｎｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｏｐｃｏａｌｃａｖｉｎｇｆａｃｅꎬｔａｋｉｎｇｔｈｅａｉｒｒｅｔｕｒｎｉｎｇｇａｔｅｗａｙｏｆＮｏ.１８－５ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｔｏｐｃｏａｌｃａｖｉｎｇｆａｃｅｉｎＮａｎｓｈａｎＭｉｎｅａｓａｓｔｕｄｙｏｂｊｅｃｔꎬａｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｏｘｙｇｅｎａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｂｒｏｋｅｎｃｏａｌａｒｏｕｎｄｔｈｅｃｏ

5、ａｌｄｒｉｆｔｗｉｔｈｔｈｅｏｎｌｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｌｅａｋａｇｅｓｏｕｒｃｅ.Ａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｎｄｇａｔｅｗａｙｓｅａｌｉｎｇ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｅｅｐａｇｅｗｏｕｌｄｏｃｃｕｒｗｈｅｎｔｈｅｏｘｙｇｅｎｗｉｔｈｆｒｅｓｈａｉｒｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｆｌｏｗｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃｏａｌｄｒｉｆｔｅｎｔｒｙｔｏｔｈｅｂｒｏｋｅ

6、ｎｃｏａｌａｒｏｕｎｄ.Ｔｈｅｓｅｅｐａｇｅｓｃｏｐｅａｌｏｎｇｔｈｅｓｔｒｉｋｅｗｏｕｌｄｂｅｉｎａｒｅｄｕｃｅｄｔｅｎｄｅｎｃｙｗｉｔｈｔｈｅｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｉｒｌｅａｋａｇｅｐｒｅｓｓｕｒｅｌｏｓｔ.Ｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｒｅａｗａｓｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｏｆｔｈｅｃｏａｌｐｉｌｌａｒｗｉｔｈａｃｅｒｔａｉｎｄｉｓｔａｎｃｅｔｏｔｈｅａｉｒｌｅａｋａｇｅｂｏｕｎｄａｒｙａｎｄｗｏｕｌｄｂｅｓｔｅａｄｉｌｙｕｐ￣ｗａｒｄｍｏｖｅｄｔｏａｌｏｃａｔｉｏｎａｒｏｕｎｄｔｈｅｔｏｐｃｏａｌ.Ｔ

7、ｈｅｇａｔｅｗａｙｓｅａｌｉｎｇａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｇａｔｅｗａｙｗｏｕｌｄｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｆｕｎｃ￣ｔｉｏｎｓｔｏｔｈｅｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｓ.Ｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｅａｌｉｎｇａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎｌｏｃａｌｌｙｃｏｕｌｄｈａｖｅｇｏｏｄｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓ.Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｓｉｔｅｍｏｎｉｔｏｒｅｄａｎ

8、ｄｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓｗｏｕｌｄｂｅｗｅｌｌｆｉｔｔｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂｒｏｋｅｎｃｏａｌꎻｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎꎻｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎꎻｆｉｒｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ再依靠喷浆或注氮进行防灭火ꎬ但工程量很大ꎬ存在０引言盲目性ꎬ且由于支撑物的遮蔽ꎬ煤巷自燃在初期具有当前我国大型煤矿广泛采用综放开采方式ꎬ开很强的