含聚氨酯充填陷落柱采空区自燃数值模拟研究

发布时间：2024-06-29 06:45

　　文章采用计算流体力学数值模拟对含陷落柱采空区与聚氨酯修复采空区自燃发展规律进行研究。含陷落柱采空区漏风由工作面流向陷落柱内。聚氨酯修复陷落柱内漏风量显著降低,风流绕过修复后陷落柱。含陷落柱采空区氧化带区域在陷落柱范围扩大,聚氨酯修复陷落柱采空区窒息带范围扩大。含陷落柱采空区内火区蔓延速度更快,范围更大,聚氨酯修复陷落柱采空区火区蔓延速度降低,火区面积缩小40%。含陷落柱采空区自燃产生CO气体浓度大于不含陷落柱采空区,聚氨酯修复采空区CO气体浓度显著高于含陷落柱采空区与不含陷落柱采空区,CO达到沿空留巷时间显著缩短。

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【部分图文】：

图5不同采空区三带划分图

采空区煤自燃与漏风强度关系密切,漏风为采空区提供氧气,促进对流换热。研究表明,氧气体积浓度大于18%时为采空区散热带,氧气体积浓度大于8%小于18%时为采空区氧化带,氧气体积浓度小于8%时为采空区窒息带[7]。不含陷落柱、含陷落柱和聚氨酯修复陷落柱采空区三带划分,如图5所示。含陷....

图6火区面积曲线随时间变化规律

陷落柱对采空区火区蔓延有较大影响,采空区内火区(温度大于123.85℃)面积随时间变化,如图6所示。采空区火区蔓延面积随时间推移逐渐扩大,向各个方向蔓延速度几乎相等。采空区存在陷落柱时,自燃蔓延速度明显大于不含陷落柱采空区。自燃向采空区深部蔓延速度较大于向工作面方向。含陷落柱采....

图7采空区CO释放规律及火区蔓延规律

在沿空留巷不同位置对采空区气体成分进行监测。不含陷落柱采空区、含陷落柱采空区与聚氨酯修复陷落柱采空区三种不同情况下CO浓度及CO最高浓度与火区面积比例系数随时间变化曲线如图7所示。图7采空区CO释放规律及火区蔓延规律

图1Y型通风物理模型

图1Y型通风物理模型2.2边界条件及主要参数设置

本文编号：3997319