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矿业安全与环保2024年第05期:窄煤柱复合采空区压注CO_2惰化参数优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:司俊鸿;王攀昊;梁红立;程根银;

单位:华北科技学院应急技术与管理学院;上海大屯能源股份有限公司姚桥煤矿;

摘要:针对窄煤柱复合采空区内气体流动规律复杂、注惰气技术灌注参数选择难度较大、惰气易涌入工作空间等问题,以姚桥煤矿7271工作面采空区及相邻7269采空区为研究对象,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,建立窄煤柱复合采空区气体输运数学模型,研究了压注CO_2前后复合采空区的气体流动特征,确定了复合采空区最优惰化参数。研究结果表明:注CO_2后,氧化带总体向7271工作面移动,CO_2向采空区深部及回风巷方向移动;随着注气量增大,煤柱内部氧化带最大宽度由3.77 m减小至1.76 m,煤柱隔绝O_2的效果增强;相邻的7269采空区CO_2呈走向范围大、倾向范围小的扩散态势,随着注气量的增大,CO_2抑制O_2扩散的效果更加明显;建立数学模型评判,确定CO_2最佳注入量为750 m~3/h。

关键词:窄煤柱;;复合采空区;;CO_2防灭火;;数值模拟;;自燃“三带”;;惰化参数

基金资助:河北省自然科学基金面上项目(E2021508010);; 国家自然科学基金面上项目(52074122);国家自然科学基金青年科学基金项目(51804120)