凤凰山矿采空区自燃三带分布规律与防治研究

"凤凰山矿采空区自燃“三带”分布规律研究" 本文主要探讨的是凤凰山矿151309工作面采空区自燃“三带”的分布规律，这一研究对于预防和控制煤矿采空区的火灾至关重要。自燃“三带”理论是指在采空区中，由于氧气、温度和煤炭氧化的不同阶段，形成的氧气富集带、氧化带和无氧带。这些带的分布和变化直接影响着煤炭自燃的可能性。 首先，研究采用了Fluent软件进行数值模拟，通过调整通风量来观察不同条件下三带的分布状况。Fluent是一种广泛应用于流体力学和热传递问题的计算流体动力学(CFD)工具，能够精确模拟空气流动和化学反应，从而帮助理解采空区内的氧气浓度分布。 在描述中提到，当通风量设定为1300立方米/分钟时，通过现场观测O2浓度的变化，研究人员分析了采空区的自燃“三带”。这是根据自燃“三带”的主要指标——氧气浓度来进行的。通常，8%至18%的氧气浓度区间是自燃危险区域，而煤炭厚度大于0.4米的地方更容易引发自燃。通过对这些数据的分析，研究者能够确定三带的具体位置，这与Fluent软件模拟的结果相符，进一步证实了模拟的准确性。 采空区自燃防治的关键在于及时准确地掌握三带的动态，以便采取相应的防治措施，如注氮以降低氧气含量，或实施堵漏风策略，防止火源扩散。此外，合理规划回采速度也非常重要，可以避免过快的开采导致自燃风险增加。 凤凰山矿的151309工作面煤层属于容易自燃的I级煤层，其自燃发火期较短，因此，对三带的研究具有极高的实际应用价值。该研究提供了一种有效的方法，不仅有助于预测和预防矿井火灾，还为制定安全生产方案提供了科学依据，从而保障煤矿的安全生产。 通过对凤凰山矿采空区自燃“三带”的详细研究，不仅可以深入理解煤层自燃的机理，还能为煤矿的安全管理提供理论支持和技术指导。未来的研究还可以进一步探索如何优化通风策略，以更有效地防止采空区的自燃，确保煤矿的可持续安全运营。