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小甘沟煤矿综放采空区三维流场演化规律及自燃区域判定
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作者 刘庆林 刘辉 +2 位作者 张玉彬 马彬 柘强 《煤矿现代化》 2024年第3期58-62,共5页
针对放顶煤开采采空区遗煤量大的实际特点,采用现场测试和数值模拟的方式开展小甘沟煤矿11121综放工作面复杂氧化条件煤体下采空区三维流场演化规律研究及自燃危险区域判定。通过FLUENT模拟不同配风量及压注参数等条件下采空区流场演化... 针对放顶煤开采采空区遗煤量大的实际特点,采用现场测试和数值模拟的方式开展小甘沟煤矿11121综放工作面复杂氧化条件煤体下采空区三维流场演化规律研究及自燃危险区域判定。通过FLUENT模拟不同配风量及压注参数等条件下采空区流场演化规律。结合束管及温度动态监控系统,提出以采空区氧浓度、漏风风速和孔隙率相结合的采空区自燃危险区划分方法,精准判断采空区自燃“三带”范围,综合判定小甘沟工作面自然发火危险区域,有效提高采空区自燃危险性预测准确性。 展开更多
关键词 放顶煤开采 厚煤层工作面 数值模拟 孔隙率 采空自燃“三带”
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地质雷达用于探测煤田自燃区的研究 被引量:10
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作者 宋雷 黄家会 南生辉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1999年第12期23-24,55,共3页
在分析了用地质雷达探测煤田自燃区可行性的基础上, 提出了煤田自燃区的雷达探测方法, 结合宁夏某煤矿的探测实例, 进行了图像分析及解释。结果表明, 用地质雷达进行煤田自燃区探测是可行的。
关键词 地质雷达 煤田自燃区 雷达图像 火灾探测
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强冲击性煤层采空区松散煤体自燃特性及隐患超前管控方法研究
3
作者 李文福 马小辉 +4 位作者 王向阳 刘咸富 何伟 王岩 刘万成 《煤炭技术》 2025年第3期227-232,共6页
强冲击综放开采煤层沿空及停采线区域煤柱破碎程度大,松散煤体集中分布,漏风供氧增加了遗煤自燃风险。采用实验测试、数值模拟及现场试验相结合的研究方法,明确了不同破碎程度煤体自燃特性,识别了综放开采煤层自燃危险区域并进行数值模... 强冲击综放开采煤层沿空及停采线区域煤柱破碎程度大,松散煤体集中分布,漏风供氧增加了遗煤自燃风险。采用实验测试、数值模拟及现场试验相结合的研究方法,明确了不同破碎程度煤体自燃特性,识别了综放开采煤层自燃危险区域并进行数值模拟验证,提出强冲击性煤层自燃风险超前管控方法。结果表明:强矿压冲击作用下松散煤体粒度越小,自燃危险性越大,CO可作为煤层开采全过程自燃风险识别的标志性气体,煤体产生C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)时温度在100℃~120℃,C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)可作为煤体剧烈氧化升温阶段标志。现场观测得出强冲击行煤层综放开采工作面进风侧氧化升温带为40.0~120.0 m,回风侧为20.0~105.0 m,日推进度小于3.0 m,煤自燃风险增大。基于此,提出强冲击煤层综放开采时两道隅角隔离堵漏,液态CO_(2)降温惰化于一体的煤自燃超前预控方法,效果表明采空区氧化带范围明显缩小,有效抑制了煤自燃,保障了安全生产。 展开更多
关键词 强冲击煤层 采空自燃 松散煤体 危险 超前预防
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浅埋特厚煤层采空区自燃“三带”分布规律研究
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作者 李俊鹏 王志恒 +2 位作者 候雅杰 王文才 吴祥业 《山西焦煤科技》 CAS 2024年第8期1-4,共4页
为了研究浅埋特厚煤层综放工作面采空区自燃“三带”分布规律,以中煤平朔井工三矿39204工作面为研究对象,通过现场监测、数值模拟、理论分析等多手段相结合方法,基于氧气浓度划分标准对采空区自燃“三带”分布特征和最低推进速度进行了... 为了研究浅埋特厚煤层综放工作面采空区自燃“三带”分布规律,以中煤平朔井工三矿39204工作面为研究对象,通过现场监测、数值模拟、理论分析等多手段相结合方法,基于氧气浓度划分标准对采空区自燃“三带”分布特征和最低推进速度进行了研究。结果表明:现场监测所得采空区自燃“三带”分布范围和数值模拟试验结果相近,相对误差较小,其中进风巷散热带、自燃带和窒息带长度分别为0~31.5 m、31.5~80和80 m以上,回风巷的散热带、自燃带和窒息带长度分别为0~20.5 m、20.5~55.9 m和55.9 m以上,依据所得采空区自燃“三带”划分结果和最短自然发火期,计算确定了39204工作面每天推进长度应大于1.02 m,每月应大于30.6 m,可避免采空区遗煤发生自然现象,若推进长度小于计算值则需采取相关措施进行自然发火预防。 展开更多
关键词 浅埋特厚煤层 采空自燃“三带” 氧气浓度 推进长度
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柳湾煤矿31029综采面自燃“三带”测定结果与应用
5
作者 张万芝 《江西煤炭科技》 2025年第1期159-161,共3页
柳湾煤矿31029采面煤层顶板裂隙发育,回采范围内存在不明空巷、漏风通道多,造成采空区遗煤自燃风险大。采用采空区升温率、含氧量等指标划分了31029采面采空区自燃“三带”,经过综合分析判定,最终确定了“三带”宽度,现场应用结果良好。
关键词 综采工作面 采空自燃 三带 含氧量
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不同注氮条件下采空区惰化效果及注氮参数优选数值模拟研究
6
作者 邓泽林 王义均 闫川 《能源与环保》 2025年第2期55-61,共7页
煤炭作为我国主要能源之一,在生产过程中煤炭自燃制约着矿井的安全生产,防灭火技术的选择及应用尤为重要。近年来,迈步式埋管注氮工艺多应用于防治采空区自燃问题且防灭火效果显著。为减少遗煤自燃事故的发生,探究合理的注氮方案,以屯... 煤炭作为我国主要能源之一,在生产过程中煤炭自燃制约着矿井的安全生产,防灭火技术的选择及应用尤为重要。近年来,迈步式埋管注氮工艺多应用于防治采空区自燃问题且防灭火效果显著。为减少遗煤自燃事故的发生,探究合理的注氮方案,以屯宝煤矿工作面为研究对象,利用Fluent模拟分析不同注氮位置下采空区氧气浓度场的分布情况,确定最佳注氮位置,同时得到了氮气扩散半径;另外讨论分析了不同注氮量对氮气扩散半径及防灭火效果的影响。研究表明,在一定注氮量下即工作面采空区所需注氮量648 m^(3)/h时,最佳注氮位置为进风侧注氮口至工作面最小距离29 m,此时氮气扩散半径为10.26 m;随着注氮位置逐渐向采空区内深入,氮气释放口的扩散半径逐渐增大;随着注氮流量的增加,氮气扩散半径呈接近线性对数式增加,说明随着氮气注入量的增加,对采空区内惰性环境的影响更为显著。 展开更多
关键词 遗煤自燃 注氮位置 注氮流量 采空自燃“三带” 扩散半径 数值模拟
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采空区自燃“三带”变化规律研究 被引量:32
7
作者 刘松 蒋曙光 +2 位作者 王东江 张卫清 李亚东 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第4期69-73,共5页
为防止温庄村煤矿采空区煤自燃,确定煤自燃发生的区域,利用气相色谱仪对采空区气样进行分析,确定采空区自燃"三带"的最大范围,并根据统计学原理计算出自燃"三带"的最小范围,在一定的假设条件下结合通风阻力方程推... 为防止温庄村煤矿采空区煤自燃,确定煤自燃发生的区域,利用气相色谱仪对采空区气样进行分析,确定采空区自燃"三带"的最大范围,并根据统计学原理计算出自燃"三带"的最小范围,在一定的假设条件下结合通风阻力方程推导出该矿采空区自燃"三带"范围变化的公式。结果表明:带有瓦斯排放巷及沿空留巷的采空区自燃"三带"不仅随工作面的推进不断前移,而且在其前移过程中,自燃"三带"的范围随着联络巷的接替使用产生由小变大,然后突然变小再逐渐变大的循环的、有规律的变化。 展开更多
关键词 采空自燃 瓦斯排放巷 沿空留巷 自燃“三带”
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基于“O”型冒落及耗氧非均匀采空区自燃分布特征 被引量:80
8
作者 李宗翔 衣刚 +3 位作者 武建国 郭达 赵春景 赵丹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期484-489,共6页
从采空区自燃温度场计算角度,研究了基于"O"型冒落压实及耗氧非均匀性采空区自燃分布特征。建立了采空区非线性渗流-多组分气体-温度场和非均匀耗氧的数值模型,该模型考虑了矿井通风和工作面推进的动态变化;给出一种按"O... 从采空区自燃温度场计算角度,研究了基于"O"型冒落压实及耗氧非均匀性采空区自燃分布特征。建立了采空区非线性渗流-多组分气体-温度场和非均匀耗氧的数值模型,该模型考虑了矿井通风和工作面推进的动态变化;给出一种按"O"型圈压实分布来描述顶板岩层冒落的模型表达式;考虑到灌浆、灌注水、喷洒阻化剂和局部风流变化等导致采空区耗氧非均匀性,构造了阻化后耗氧非均匀0-1随机变化模型;模拟结果中表明(显示),尽管区域耗氧存在波动,阻化后的采空区整体耗氧能力在下降,表征温度有所降低,CO分布区域大大缩小,模拟结果符合现场实际情况。研究指出采空区耗氧非均匀性模型,能够解释实际采空区自燃升温的突变性和因素多变性的影响过程,成果对于工作面后方采空区遗留煤的防灭火工作起到了辅助指导作用。 展开更多
关键词 “O”型冒落 非均匀耗氧 采空自燃 非线性渗流 气体分布 G3数值模拟
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自燃采空区注浆灭火浆液的扩散行为研究 被引量:14
9
作者 赵磐 邬剑明 周春山 《矿业安全与环保》 北大核心 2013年第1期37-39,51,共4页
从影响煤层自然发火的地质因素入手,分析了自燃采空区上覆岩层地质类型与煤自然发火的关系,推导了宾汉姆流体型浆液渗透注浆扩散公式,并对自燃采空区中浆液的扩散行为进行了数值模拟,结果表明:当注浆压力达到2.5 MPa时,浆液扩散范围不... 从影响煤层自然发火的地质因素入手,分析了自燃采空区上覆岩层地质类型与煤自然发火的关系,推导了宾汉姆流体型浆液渗透注浆扩散公式,并对自燃采空区中浆液的扩散行为进行了数值模拟,结果表明:当注浆压力达到2.5 MPa时,浆液扩散范围不再增大,稳定在4.5 m左右。最后通过现场实践数据验证了模拟结果的准确性。 展开更多
关键词 自燃采空 裂隙 宾汉姆流体 离散元法
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采空区自燃理论模型的无因次分析与应用 被引量:6
10
作者 朱建芳 秦跃平 +1 位作者 杨小彬 程根银 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2626-2630,共5页
预测预报是采空区自燃防治的主要措施,但采空区自然发火的影响因素众多,并且各因素之间往往相互关联,这给采空区自燃的预测带来了很大困难。选取回采工作面长度作为物理模型的基准尺寸,同时选取了基准速度、基准氧气浓度和基准温度等参... 预测预报是采空区自燃防治的主要措施,但采空区自然发火的影响因素众多,并且各因素之间往往相互关联,这给采空区自燃的预测带来了很大困难。选取回采工作面长度作为物理模型的基准尺寸,同时选取了基准速度、基准氧气浓度和基准温度等参考值,依据这些基准参考值定义了无因次压力、无因次氧扩散系数、傅里叶准数等无因次准则。在这些无因次准则的基础上依据量纲一致原理将采空区自燃模型转换成了无因次模型。然后逐个分析模型中的无因次准则对采空区自燃的影响,将影响自燃的主要无因次准则为组合成耗氧和放热2个无因次准则。进一步分析这2个准则的取值范围,并在它们的取值范围内取2个自燃准则的不同组合进行自燃的模拟,得到采空区的最高无因次温度,并绘制成采空区自燃判别图用以对采空区自燃进行判别。 展开更多
关键词 采空自燃 数学模型 无因次分析 判别准则 查图法
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注氮条件下采空区自燃带划分及影响区域判定 被引量:9
11
作者 赵文彬 王金凤 +2 位作者 闵耀涛 赵厚春 贾海滨 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第3期60-64,共5页
为研究注氮工艺对采空区自燃带划分的影响,根据对星村煤矿3号煤层采空区5个测点所测指标气体浓度变化规律进行分析,提出了注氮影响条件下的采空区自燃五带划分方法,即:散热带、受注氮影响产生的自燃带、窒息带、注氮结束后产生的自燃带... 为研究注氮工艺对采空区自燃带划分的影响,根据对星村煤矿3号煤层采空区5个测点所测指标气体浓度变化规律进行分析,提出了注氮影响条件下的采空区自燃五带划分方法,即:散热带、受注氮影响产生的自燃带、窒息带、注氮结束后产生的自燃带和窒息带。研究表明:受注氮影响产生的自燃带和窒息带范围会发生转移,成为自燃易发区域;提出了基于指标气体的SPSS相关性分析判定注氮影响的采空区范围,结果表明,注氮过程中进风侧2、4号测点周围指标气体与注氮量相关性强,该区域受注氮影响较大;位于采空区进回风巷侧的1、5号测点附近,注氮影响较弱;相关性分析注氮影响区域与现场实测一致。 展开更多
关键词 注氮 采空自燃 指标气体 自燃域划分
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气溶胶灭火技术防治采空区自燃火灾的应用潜力研究 被引量:8
12
作者 唐一博 王化恶 +3 位作者 樊倩洳 李钰欣 智景荣 梁茜 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第7期120-124,共5页
为给采空区遗煤自燃防治提供新途径,介绍了冷热气溶胶灭火技术的机理与研究进展,分析了各类气溶胶灭火技术的原理、优缺点及适用条件。结果表明:溶胶灭火具有物理吸热、隔氧及化学抑制等多重效果,气溶胶粒子扩散迅速且能够在煤表面沉积... 为给采空区遗煤自燃防治提供新途径,介绍了冷热气溶胶灭火技术的机理与研究进展,分析了各类气溶胶灭火技术的原理、优缺点及适用条件。结果表明:溶胶灭火具有物理吸热、隔氧及化学抑制等多重效果,气溶胶粒子扩散迅速且能够在煤表面沉积,可以有效抑制采空区遗煤氧化。为分析气溶胶灭火技术抑制煤自燃的效果,利用超声波雾化发生含Mg、Al、Zn氯化盐气溶胶与Na OH气溶胶同时流经煤颗粒表面,协同处理煤样,经过气溶胶处理,生成金属氢氧化物沉淀后,表面官能团活性受到了不同程度的抑制,其中Al和Mg气溶胶对—OH结构的抑制较为显著,Zn气溶胶对C—O结构的抑制较为明显。 展开更多
关键词 气溶胶灭火技术 采空自燃 矿井火灾 自燃
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大黄山矿采空区自燃带区双指标划分研究 被引量:6
13
作者 韩升 赵耀江 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期48-51,共4页
为了对大黄山矿区采空区自燃"三带"的范围进行研究,以+735工作面为工程背景,运用数值模拟软件进行了模拟,并利用氧气浓度和漏风风速双指标对自燃"三带"进行了划分;同时采用工作面现场束管监测系统所采集得到的数据... 为了对大黄山矿区采空区自燃"三带"的范围进行研究,以+735工作面为工程背景,运用数值模拟软件进行了模拟,并利用氧气浓度和漏风风速双指标对自燃"三带"进行了划分;同时采用工作面现场束管监测系统所采集得到的数据与数值模拟的结果进行了实测对比分析。 展开更多
关键词 采空自燃“三带” 数值模拟 现场实测 对比分析
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连通管均压技术治理瓦斯超限及采空区煤自燃 被引量:5
14
作者 周宗卫 李伟雄 张兴权 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2006年第5期43-45,共3页
通过对芙蓉煤矿53305和53405采煤工作面瓦斯超限和采空区煤炭自然发火的原因分析,采取隔绝和调压气室均压等综合灭火技术,有效地治理了瓦斯超限和煤炭自然发火灾害。
关键词 均压技术 瓦斯超限 采空自燃
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煤矿采空区自燃防治和应急处置能力提高的建议 被引量:18
15
作者 周心权 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第9期151-153,共3页
为了提高煤矿采空区自燃防治和应急处置能力,以防特别重大瓦斯爆炸事故的发生,提出了应树立"不能让采空区着火"的煤矿自燃防治理念和"采空区自燃应急处置的安全性是可以大幅提高"的救灾理念,在自燃防治和救灾时,加... 为了提高煤矿采空区自燃防治和应急处置能力,以防特别重大瓦斯爆炸事故的发生,提出了应树立"不能让采空区着火"的煤矿自燃防治理念和"采空区自燃应急处置的安全性是可以大幅提高"的救灾理念,在自燃防治和救灾时,加强采空区特别是容易忽视的老采空区自燃状态的预测预警和分析,把握好实施防灭火措施和发生自燃的采空区封闭的时间节点,提前、有效地采取预防性防灭火措施和采空区惰化,发现采空区自燃状态恶化应及时撤人,并注意对采空区特别是采空区的密闭进行长期维护检修。 展开更多
关键词 采空自燃 瓦斯爆炸 应急处置 矿难
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基于模糊聚类分析的采空区自燃“三带”性质研究 被引量:4
16
作者 程文东 买巧利 吴学松 《工矿自动化》 北大核心 2013年第2期39-42,共4页
针对采空区内不同区域的煤自燃倾向性存在差异性的问题,采用基于模糊聚类分析的采空区自燃"三带"划分方法对不同测点数据进行了分类,分析了不同λ截距阵下各分类的差异性。分析结果表明:不同的λ值可以将数据划分为不同的类别... 针对采空区内不同区域的煤自燃倾向性存在差异性的问题,采用基于模糊聚类分析的采空区自燃"三带"划分方法对不同测点数据进行了分类,分析了不同λ截距阵下各分类的差异性。分析结果表明:不同的λ值可以将数据划分为不同的类别;在一定范围内,随着λ值的增大,原有的类别可以被划分为更小的子类;当λ值增大时,采空区内距工作面较近区域的测点数据更容易被划分为更小的子类,而距工作面较远区域的测点数据分类较为稳定,则可判定距煤壁较远的采空区区域环境性质较为稳定,而距煤壁较近的采空区区域环境性质差异较大;运用F-统计量计算最优的λ,相应分类与采空区"三带"划分相吻合。 展开更多
关键词 采空自燃“三带” “三带”划分 自燃 自燃倾向性 λ截距阵 模糊聚类分析
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采空区自燃火区快速阻隔漏风供氧通道技术 被引量:5
17
作者 刘义生 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2006年第5期13-14,18,共3页
分析了传统煤矿防灾技术在采空区自燃火区治理时存在的缺陷和不足,介绍了自主研发的阻燃型矿用聚氨酯及其施工工艺。应用阻燃型聚氨酯喷涂采空区密闭及围岩松动圈,是快速封堵漏风供氧通道,有效治理自燃火区的一项技术。
关键词 采空 自燃 阻燃聚氨酯 喷涂
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急倾斜特厚煤层采空区煤自燃治理关键技术研究 被引量:14
18
作者 曹凯 司卫彬 王德明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第11期64-67,共4页
针对陈兴远煤矿42-43号急倾斜特厚煤层采空区易发生煤自燃的问题,通过分析岩层移动规律发现,受采动影响形成的顶板侧裂隙漏风与采空区大量遗煤复合作用是影响采空区煤自然发火的主要因素。针对火区地表漏风严重、浮煤区域分布广且呈立... 针对陈兴远煤矿42-43号急倾斜特厚煤层采空区易发生煤自燃的问题,通过分析岩层移动规律发现,受采动影响形成的顶板侧裂隙漏风与采空区大量遗煤复合作用是影响采空区煤自然发火的主要因素。针对火区地表漏风严重、浮煤区域分布广且呈立体分布的特点,提出构建地表回填堵漏风,井下钻套一体化快速灭火钻孔施工、立体式灌注三相阻化泡沫泥浆快速降温防复燃的火区综合治理技术。应用这些技术有效抑制了火区的蔓延,并成功扑灭了该火区。 展开更多
关键词 采空自燃 急倾斜特厚煤层 裂隙漏风 三相阻化泡沫泥浆
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高瓦斯矿井采空区煤炭自燃火灾的快速治理技术 被引量:12
19
作者 王树斌 苗应星 《矿业安全与环保》 北大核心 2010年第4期62-64,共3页
分析了峻德煤矿综放工作面近距离采空区隐蔽火源的特点与治理难点,介绍了三相泡沫的组成与特点,详细阐述了应用三相泡沫成功治理综采二队综放工作面自燃火灾的过程。实践表明:通过将三相泡沫大流量短时间内注入可能发火区域,能快速捕捉... 分析了峻德煤矿综放工作面近距离采空区隐蔽火源的特点与治理难点,介绍了三相泡沫的组成与特点,详细阐述了应用三相泡沫成功治理综采二队综放工作面自燃火灾的过程。实践表明:通过将三相泡沫大流量短时间内注入可能发火区域,能快速捕捉到高温点并迅速降温、熄灭火源;同时,含N2三相泡沫具有惰化、抑爆作用,尤其适合煤与瓦斯共存条件下的火区治理。 展开更多
关键词 采空自燃 快速治理 三相泡沫
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采空区场域自燃CO向工作面涌出的数值模拟 被引量:4
20
作者 李宗翔 吴志君 马友发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期563-568,共6页
针对采空区遗煤氧化产生的CO气体问题,建立了采空区自燃和CO释放与运移的数学模型.结合综放工作面实例,用有限元法求解得到了各量区域分布解,详细分析了采空区遗煤的自燃耗氧释放CO和CO绝对涌出量的一般规律.重点讨论了采空区瓦斯抽放... 针对采空区遗煤氧化产生的CO气体问题,建立了采空区自燃和CO释放与运移的数学模型.结合综放工作面实例,用有限元法求解得到了各量区域分布解,详细分析了采空区遗煤的自燃耗氧释放CO和CO绝对涌出量的一般规律.重点讨论了采空区瓦斯抽放、注氮等因素对CO的产生和涌出的量化影响;得到CO沿工作面回风边界涌出强度偏重于回风隅角,沿边界分布呈急剧衰减变化;指出控制遗煤自燃和控制CO生成两者一般是非同步的;单一的治理措施不能完全控制CO的生成,必须采取多手段综合防治. 展开更多
关键词 采空自燃 CO浓度分布 温度场 有限元
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