【摘 要】
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注氮作为一种防治采空区自然发火的的技术措施,在国内各矿井应用广泛。目前许多学者在采空区注氮防灭火方面做了很多研究,但时常存在惰化效果不理想、投入成本高的问题,从根
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注氮作为一种防治采空区自然发火的的技术措施,在国内各矿井应用广泛。目前许多学者在采空区注氮防灭火方面做了很多研究,但时常存在惰化效果不理想、投入成本高的问题,从根本上来说是采空区注氮管路布置和注氮流量控制不合理。本文以沙吉海煤矿B1003W01工作面为研究对象,采用理论分析、实验室实验、数值模拟和现场观测相结合的方法,研究一种适用于沙吉海煤矿的U型通风工作面全断面帷幕注氮防灭火方法。根据U型通风工作面采空区漏风特点,研究了氮气在其内的运移规律,为合理布置注氮管路奠定了基础;通过程序升温实验,测定了 B10煤层临界氧浓度,为判定氧化带下边界提供了指标;通过分析采场渗流特性,构建出采空区注氮数学模型,用反演方法对初始值进行优化,模拟了不同注氮量下采空区氧浓度场分布情况,得出最优注氮流量;根据气体释放模型理论,揭示了氮气释放过程,研究了全断面帷幕注氮技术关键参数,构建了帷幕注氮防灭火技术,并在沙吉海煤矿B1003W01工作面进行现场应用。通过对比帷幕注氮后数值模拟结果与实测数据,两者吻合性较好,很好的验证了全断面帷幕注氮技术的有效性,注氮后氧化带范围大大前移、收缩明显,惰化效果显著。
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