连续开区注氮对采空区自燃“三带”分布特征的影响
Influence of Continuous Open Nitrogen Injection on Characteristics of “Three Zones” Distribution of Spontaneous Combustion in Goaf
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摘要: 为了研究连续开区注氮参数对采空区自燃“三带”分布规律的影响,以大兴煤矿南五902工作面为研究对象,分别开展了不同O2浓度(20.9%、10.0%以及7.0%)条件下煤自然发火模拟实验,分析CO气体产物与煤温关系,认为研究区域的9#煤层自然发火临界氧浓度为7%;通过在南五902回风巷布置束管对不同注氮量情况下采空区内不同位置的CO、O2浓度进行现场实测,得出了注氮量与氧化带宽度呈负相关,且注氮量不影响散热带范围的特征;结合工作面平均推进度最终确定,采用1 200 m3/h迈步式埋管连续开区注氮的防灭火手段,可满足南五902工作面日常防火需要。Abstract: To study the influence of continuous open nitrogen injection on distribution characteristics of spontaneous combustion “three zones” in the goaf, this paper takes 902 working face of Daxing Coal Mine as the research object, and carries out the simulation experiments of coal spontaneous combustion under different O2 concentrations (20.9%, 10.0% and 7.0%), and analyzes the relationship between CO gas products and coal temperature, obtains that the critical oxygen concentration of No. 9 coal seam in the study area is considered to be 7%. Based on the field measurement of CO and O2 concentrations at different positions in the goaf under different nitrogen injection rates by beam pipes arranged in 902 return air lane, it is concluded that nitrogen injection rates are negatively correlated with the width of the oxidation zone, and nitrogen injection rates do not affect the characteristics of the distribution zone. Combined with the final determination of the average thrust of the working face, 1 200 m3/h stepped buried pipe and continuous open nitrogen injection method for fire prevention and extinguishing can meet the daily fire protection needs of 902 working face.
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