堵漏风材料孔隙率对切顶留巷采空区气体运移的影响研究
撒占友1
姚渠恒1
杨永亮2
田立志3
秦玉金1
卢守青1
刘杰1
1.青岛理工大学 机械与汽车工程学院,山东 青岛 266520;青岛理工大学 山东省重点行业领域事故防范技术研究中心(冶金有色行业领域),山东 青岛 2665202.赛轮集团股份有限公司,山东 青岛 2665993.铁法煤业(集团)有限责任公司 大隆矿,辽宁 铁岭 112700
摘要：为探究工作面Y型通风方式下,堵漏风材料孔隙率对切顶留巷采空区O2、CH4 气体运移及煤自燃与瓦斯耦合灾害的影响,以铁法大隆矿 110 工法工作面采空区为对象,基于Flu-ent仿真软件构建了切顶留巷堵漏风材料孔隙率对采空区气体运移影响仿真模型,对切顶留巷工作面采空区采用 4 种常用的堵漏风材料和完全堵漏风、完全敞开无堵漏风 2 种极端理想模式状况所对应的 6 种孔隙率(0、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0)进行了仿真模拟研究.研究结果表明:堵漏风材料孔隙率对切顶留巷工作面采空区O2 体积分数分布具有较大影响,随孔隙率增大,采空区散热带、自燃带位置后移且范围不断扩大,主进风巷侧与切顶留巷侧自燃带宽度分别由孔隙率为0 时的 12 m和 22 m,增加到孔隙率为 1.0 时的 19 m和 60 m,自燃带两侧范围分别增加 58.3%、172.7%,留巷侧出现呈窄条状分布且范围不断扩大的自燃带;高浓度瓦斯积聚区域向采空区深部移动且积聚面积不断减小,积聚起始位置由滞后工作面 100 m移动到滞后工作面 150 m;随孔隙率增大,煤自燃与瓦斯耦合灾害区域面积不断扩大,采用喷涂聚氨酯泡沫相较于使用改性水泥砂浆、水泥砂浆、矸石砌筑 3 种堵漏风方式,煤自燃与瓦斯耦合灾害区域面积明显降低,喷涂聚氨酯泡沫更有利于采空区煤自燃与瓦斯耦合灾害治理.
关键词：堵漏风材料孔隙率采空区漏风聚氨酯泡沫切顶留巷气体运移
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52474235)国家自然科学基金(52404222)山东省自然科学基金资助项目(ZR2018PEE00)
论文发表日期：2025-05-31
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( 20-29 )
英文信息