采空区瓦斯涌出与自燃耦合基础研究

摘要

基于漏风渗流方程、多组分气体混溶-扩散方程和综合传热方程,建立采空区瓦斯和自燃耦合数学模型.通过现场实测获得基础数据,用G3程序(有限元数值方法)求解了在煤耗氧和瓦斯涌出共同环境下采空区瓦斯-氧浓度及温度的分布.结果表明,在单纯瓦斯涌出(无消耗氧)条件下,采空区氧被瓦斯稀释现象比较显著;采空区内高强度的瓦斯涌出能够使自燃氧化区域进一步缩小,削弱了煤的自燃氧化进程;自燃产生的热风压也能加剧工作面向采空区的漏风及对采空区内瓦斯的排放.耦合影响随工作面向采空区的漏风量的提高而相对降低.