采空区注氮条件下自燃危险区域变化及注氮极值研究

张 勋，Mamurov Sherzod Alisherovich，路 冰

(辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁 阜新 123000)

矿井火灾是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。采空区遗留的浮煤在漏风供氧条件下，与氧气发生缓慢氧化反应，持续一定时间，则发生自燃，导致工作面有毒有害气体超限，甚至引发瓦斯爆炸等重大灾害事故。采用现场实测或数值模拟手段，确定采空区自燃危险区域，并向采空区内注入氮气、喷洒阻化剂、灌浆等，是目前矿井防治采空区遗煤自燃的主要措施[1-2].朱红青等[3]研究了不同煤自燃特性参数下采空区“三带”分布规律；文虎等[4]研究了不同抽采条件对采空区煤自燃“三带”的影响；焦庚新等[5]分析了近距离煤层下分层采空区煤自燃危险区域分布规律。为研究采空区注氮条件下自燃危险区域变化，本文以某矿29406工作面实际条件为基础，构建了综放工作面采空区注氮数值模型，分析未注氮以及不同注氮量条件下采空区氧浓度、温度等参数变化规律。综合考虑持续注氮对工作面供氧浓度的影响，给出采空区的最大合理注氮量，以为采空区注氮防灭火提供参数指导。

1 模型建立

1.1 工作面概况

29406工作面为8#与9#煤层联合开采，煤层倾角6°～7°，8#煤层平均厚度3.95 m，9#煤层平均厚度3.18 m，联合开采平均厚度7.74 m.采用综采放顶煤开采方式，即采9#煤层放8#煤层，采放比1∶1.43.工作面正巷布置长度655 m，副巷布置长度597 m，设计可采走向长度492 m，倾向采面长度216 m.正巷、副巷均采用矩形断面：净宽4.20 m，净高3.20 m；切眼采用矩形断面：净宽8.50 m，净高3.20 m.

29406工作面采……