大面积采空区煤自燃环境下气体运移规律研究

作者

张鹏宇陈晓坤赵亮魏高明王奇
单位

西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学煤火灾害防治陕西省重点实验室兖矿能源集团公司鲍店煤矿
摘要

大面积采空区漏风流场复杂、漏风规律不明确，一旦发生煤自燃，将威胁矿山安全。以山东省鲍店煤矿大面积采空区为例，通过现场观测和数值模拟等方法，研究大面积采空区温度场、气体渗流场和气体浓度场等复杂流场的动态变化和耦合关系，并分析煤自燃高温对大面积采空区气体运移的影响。结果表明：压力是诱导大面积采空区内部气体运移的直接动力；受热浮力作用影响，气体的流动方向发生改变，采空区底部的负压区域卷吸周边O2向采空区上部的高压区域运移并积聚，扩大采空区氧化升温带范围并加速煤自燃；通过控制采空区漏风源风速，可以降低大面积采空区自燃风险，同时控制采空区深部有害气体涌出。
关键词

大面积采空区煤自燃浮力效应多场耦合数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（52174206）；山东省重大科技创新工程资助项目（2019SDZY0205）；陕西省教育厅青年创新团队资助项目（21JP074）
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