不同通风方式下"110工法"采空区自燃"三带"数值模拟研究
文虎1
孟尧1
樊世星1
徐奕铭1
叶春辉2
童校长2
宋金锁1
1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西 西安 7100542.淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽 淮南 232000
摘要：为探究不同通风方式下"110 工法"采空区自燃"三带"分布特征,以顾北矿 1532(1)工作面"两进一回"通风方式为工程背景,基于风流控制方程、浓度组分方程和能量方程等,利用Fluent数值模拟方法建立煤自然发火多物理场耦合数值模型、工作面实时动态推进模型,模拟了 3 种通风方式下"110 工法"采空区自燃"三带"分布特征.结果表明:随着工作面不断推进,在通风方式 1(机巷侧和沿空留巷进风,回风巷回风)和通风方式 2(机巷侧和回风巷进风,沿空留巷回风)条件下,采空区氧化自燃带均匀分布在运输巷侧、工作面中部和留巷侧,其氧气体积分数分布形状相差不大,采空区温度首先升高,开采约 50 d后,最高温度出现在运输巷侧深部,且该位置温度不随工作面继续推进而升高;在通风方式 3(沿空留巷和回风巷进风,机巷侧回风)条件下,采空区留巷侧氧化自燃带变宽 2～4 倍,工作面中部和运输巷侧明显变窄,采空区运输巷侧氧气体积分数较低,留巷侧氧气体积分数较高,漏风量明显增大.采空区高温位置主要出现在 1532(1)工作面始采线留巷侧,且当工作面开采 50 d后,此处采空区温度最高.综上所述并结合现场实际情况,对氧化自燃带宽度及位置进行分析,最终确定通风方式 3 更有利于防止煤自燃的发生,对矿井煤自燃的预防提供了理论指导.
关键词：110工法矿井通风方式自燃"三带"移动网格氧气体积分数
分类号：TD75+2.2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274227)
论文发表日期：2024-04-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 88-97 )
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