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作者
高瑞青王飞刘红威张小龙贺志宏刘振明王子邦宫彪
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单位
太原理工大学安全与应急管理工程学院 山西煤矿安全研究生教育创新中心西山煤电(集团)有限责任公司 晋能控股煤业集团有限公司
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摘要
以马道头矿8105工作面为工程背景,建立特厚易自燃煤层回采工作面流场数值计算模型,分析采空区耗氧速率、工作面进风量、采空区埋管注氮(注氮量和注氮位置)对采场氧气体积分数分布规律的影响。结果表明:采空区遗煤低温氧化产生的低氧环境是造成工作面上隅角贫氧的前提条件;随着耗氧速率的增加,工作面与上隅角附近氧气体积分数下降,上隅角贫氧区域逐步扩大;随着工作面进风量的增大,工作面氧气体积分数逐渐增大,上隅角体积分数逐渐降低、贫氧区域逐渐增大,当进风量大于2 778 m3/min时,上隅角贫氧区域趋于稳定,但氧气体积分数仍逐步下降;随着注氮量的增加,工作面与上隅角氧气体积分数迅速下降,当注氮量大于2 825m3/h时,注氮口与工作面压力失衡,大量氮气涌入工作面造成低氧,同时加重了上隅角附近的贫氧程度;随着注氮位置的深入,工作面和上隅角氧气体积分数变化较小。
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关键词
特厚易自燃煤层上隅角贫氧致灾机理耗氧速率工作面进风量埋管注氮
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基金项目(Foundation)
山西省重点研发计划(社发领域)资助项目(20183D31053);山西焦煤集团公司重大技术攻关资助项目(201812xs06);
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文章目录
1 上隅角贫氧工程实例
2 计算模型
2.1 模型建立与参数设定
2.1.1 数学模型
2.1.2 几何模型与边界条件
2.2 计算模型准确性校验
3 回采工作面上隅角贫氧致因机理
3.1 耗氧速率对采场氧气体积分数分布的影响
3.2 进风量对采场氧气体积分数分布规律的影响
3.3 注氮对采场氧气体积分数分布规律的影响
3.3.1 工作面及上隅角氧气体积分数分布
3.3.2 工作面及上隅角贫氧分析
4 结论
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引用格式
高瑞青,王飞,刘红威,张小龙,贺志宏,刘振明,王子邦,宫彪.特厚易自燃煤层回采工作面上隅角贫氧致因机理研究[J].煤矿安全,2022,53(10):160-167.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2022.10.022.
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