采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 624-633.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0392
刘红威,刘树锋,陈黎明,贾国平,王飞,李治刚,闫晶晶
1.太原理工大学安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024;2. School of Civil, Mining and Environmental Engineering, University of Wollongong, Wollongong, New South Wales 2500, Australia;3. 北京市政建设集团有限责任公司,北京 10037;4. 山西省煤炭地质114勘查院, 山西 长治 046011;5. 山西铁鑫基础工程有限公司,山西 太原 030000
摘要: 切顶沿空留巷敞开式采空区自然发火严重,目前尚不明晰该条件下的自然发火特征,故难以采取有效的防治措施。为解决上述难题,构建切顶沿空留巷采空区三维流场PFC-FLUENT耦合计算模型,分析切顶沿空留巷工作面不同通风方式下采空区自燃带分布特征,在此基础上提出切顶沿空留巷阶段性喷涂堵漏技术。研究结果表明:切顶后形成的敞开式采空区与沿空留巷直接贯通,采空区内的气体成分与气体分布发生明显变化。“Y”型通风条件下,切顶沿空留巷采空区自燃带宽度和深度明显增大,且在沿空留巷侧出现了条带状自燃带。“W”型通风有利于降低工作面向采空区的漏风,但在切顶沿空留巷尾段开切眼附近出现了明显的自燃带,且该自燃带不会随着工作面的推进进入窒息带。对沿空留巷成巷稳定区进行喷涂堵漏能够显著降低采空区的漏风量,改变采空区内部的压力场,减小上隅角一侧采空区内部的自燃带深度和宽度,降低采空区自然发火的危险性。
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