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基于正压控制的采空区双重高效密封防火技术

发布时间:2018-05-13 14:53

  本文选题:采空区 + 双重密封 ; 参考:《煤炭学报》2015年07期


【摘要】:构筑密闭墙是预防采空区自燃的主要手段,可以有效阻断与其连通的漏风供氧通道。借助具备流场分析功能的RFPA2D-Flow软件,模拟分析了注氮气室相对正压作用下采空区密闭裂隙漏风的受控演变规律,优化设计了保障注氮气室有效运行的井下注氮管路与自增压液氮罐配合注氮方案,通过现场案例分析了注氮气室与沙柱密闭联合密封采空区防火的效果。研究结果表明:随着注氮气室相对正压的逐步增加,通风巷道经由密闭裂隙向采空区漏风的速度迅速减小,并最终产生反向,形成由注氮气室向通风巷道微量渗漏氮气的状态;当4303采空区抽采负压为-300 Pa,瓦斯抽采流量为30 m3/min,甲烷体积分数为85%时,保持注氮流量0.15~0.20 m3/min,气室内相对正压可维持在20~30 Pa,采空区自燃指标气体和温度在3 d内即得以有效抑制和降低。
[Abstract]:The construction of airtight wall is the main method to prevent spontaneous combustion in goaf and can effectively block the air leakage and oxygen supply channel connected with it. With the aid of RFPA2D-Flow software which has the function of flow field analysis, the controlled evolution law of air leakage of closed fissure in goaf under the action of relative positive pressure of nitrogen injection chamber is simulated and analyzed. This paper optimizes the scheme of nitrogen injection pipeline and self-pressurized liquid nitrogen tank which ensures the effective operation of nitrogen injection chamber, and analyzes the fire prevention effect of sealed goaf in combination of nitrogen injection chamber and sand column through a case study on the spot. The results show that with the increase of relative positive pressure of nitrogen injection chamber, the velocity of air leakage from ventilation tunnel through closed fissure to goaf rapidly decreases, and finally reverse, forming the state of trace nitrogen leakage from nitrogen injection chamber to ventilation tunnel; When the suction negative pressure of 4303 goaf is -300 Pa, the gas drainage flow is 30 m3 / min, the volume fraction of methane is 85%, The relative positive pressure of the gas chamber can be maintained at 20 ~ 30 Pa. the spontaneous combustion index gas and temperature in the goaf can be effectively suppressed and reduced within 3 days by keeping the nitrogen injection flow rate of 0.15 ~ 0.20 m3 路min, and the relative positive pressure of the gas chamber can be maintained at 20 ~ 30 Pa.
【作者单位】: 辽宁工程技术大学矿业技术学院;山西焦煤(集团)有限责任公司博士后科研工作站;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51304112,51174109) 辽宁工程技术大学第二批市场调研基金资助项目(SCDY2013029)
【分类号】:TD752.2

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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