浅埋深综放工作面采空区自燃风险评估与防治策略

"浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域判定" 这篇资源讲述了在煤矿安全生产领域中，如何评估和防止浅埋深综放工作面采空区的自燃危险。研究针对安家岭一号井工矿4106工作面的实际问题，采用现场实测与数值模拟相结合的方法，旨在准确判断自燃风险区域，从而提高煤矿的安全管理水平。 首先，研究建立了一系列数学模型，包括采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型。这些模型是基于FLUENT软件构建的采空区氧浓度分布三维数学模型的基础，该软件是一种广泛用于流体力学计算的工具。通过数值模拟，研究人员能够预测氧气在采空区内的分布，这对识别潜在的自燃热点至关重要。模拟结果与现场测量数据的对比，验证了模型的准确性，为实际工作提供了科学依据。 进一步，研究提出了针对自燃危险区域的防灭火工艺。基于采空区的危险范围，采取了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替进行的策略。三相泡沫可以隔离氧气，防止煤体氧化，而氮气则能降低氧气浓度，两者结合使用能有效抑制自燃的发生。实际应用表明，这种防灭火工艺取得了良好的效果，证明了其在实际工作中的可行性。 关键词涵盖了采空区、浅埋深、自燃危险区域、防灭火以及三相泡沫，这表明该研究关注的重点在于预防和控制浅埋深工作面采空区自燃这一关键安全问题。中图分类号和文献标志码则表示该研究属于矿山安全与防灾减灾领域的专业学术成果。 这项工作展示了在现代采矿技术背景下，如何利用先进的数学建模和模拟工具来解决实际的矿井安全问题，尤其是对于防止采空区自燃这一重大安全隐患，具有重要的理论和实践意义。同时，提出的防灭火工艺也为类似工作面的安全管理提供了参考方案。