中国安全科学学报

作者：李敏, 罗欧文, 鲁义, 施式亮, 李贺, 林志军

单位：1 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201；2 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116

关键词：再生顶板,煤自燃,危险区域,采空区,氧化带

基金：国家自然科学基金(52104191); 国家自然科学基金(52130411); 湖南省杰出青年科学基金(2022JJ10026); 湖南自然科学基金(2021JJ40204); 湖南省研究生科研创新项目(CX20231050)

为避免煤层开采过程中再生顶板遗煤自燃,明确其内部流场特性,探究煤自燃危险区域动态特征,以山东某矿再生顶板遗煤自燃特性分析为例,采用数值模拟方法,对比分析采空区及再生顶板在不同风量下的漏风特征,并结合再生顶板结构特性,基于氧气质量分数与漏风速度复合指标,采取投影叠加判定新方法,确定煤自燃危险区域范围。研究结果表明:采空区深度小于60 m时,氧气质量分数逐渐减小,60 m后氧气质量分数不再受风量影响;而再生顶板氧气质量分数分布具有非对称性,在回风巷尾端会形成一个“三角形”中空区域。采空区在倾向上20~40 m范围内发生漏风回流,而再生顶板漏风速度分布呈“U”型对称分布。采空区煤自燃危险区域变化特征与氧化带相类似,而再生顶板煤自燃危险区域范围主要分布在靠近进风巷中部及回风巷前中部内侧区域,且随风量的增加,危险区域面积逐渐增大并逐渐向尾部延伸。

来源：2024年第3期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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