九道岭矿采空区注CO2防灭火技术数值模拟研究

摘要

为抑制九道岭采空区自然发火危险,提出向采空区注CO2的方法进行防火.为了探究合理的注CO2的位置和流量,对九道岭矿的煤样进行封闭耗氧试验,得到煤样耗氧速度并确定窒熄带临界氧浓度.将封闭耗氧试验得到的煤样耗氧参数应用到采空区注CO2数值模拟中,通过调节CO2注入口的位置得到不同位置注CO2时采空区氧浓度带宽度,随着注入位置逐渐深入采空区内部,自然氧化带宽度呈现先减小后增大的趋势,最终确定九道岭煤矿注CO2最佳位置为距离工作面43 m的采空区进风侧内部.在该位置调节CO2注入流量得到采空区内进风侧注CO2的流量与自然氧化带宽度呈负指数关系,结合九道岭煤样自然发火期等参数最终确定最佳注入流量为158 m3/h.在最佳注入位置和最佳注入流量的条件下注CO2能够有效缩短采空区自然氧化带宽度,抑制九道岭采空区自燃危险.