【摘 要】
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为解决新疆台勒维丘克煤层露头自燃火灾引起的大量煤炭资源烧毁、煤层赋存状态被破坏、大气环境遭到污染及井下煤矿安全生产受到威胁等问题,需科学掌握新疆台勒维丘克煤层露
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为解决新疆台勒维丘克煤层露头自燃火灾引起的大量煤炭资源烧毁、煤层赋存状态被破坏、大气环境遭到污染及井下煤矿安全生产受到威胁等问题,需科学掌握新疆台勒维丘克煤层露头火灾的演化规律。本文通过热重和自燃指标气体测定实验对新疆台勒维丘克A5a+b号露头煤煤样的自燃特性进行研究;基于火区现场特点和煤层的地质资料,以火区中漏风及排烟通道距离最近、长度最短、烟气流动最畅通的一个漏风系统为背景建立火区物理模型,利用多孔介质渗流理论、“三大”守恒方程和传热传质学理论,构建煤层露头火灾演化的数学模型;应用FLUENT对火风压作用下的速度矢量场与温度场进行模拟,对在火风压与外部风压作用下漏风强度一定、塌陷区孔隙率不同和塌陷区孔隙率一定、漏风强度不同时,不同特征点温度下的温度场、氧浓度场、漏风流场及压力场进行模拟。结果表明:火区在火风压作用下,导致风流流动的最大速度为0.729m/s,火风压达到170.2Pa;火区在火风压与外部风压作用下,得到煤层露头火灾发生最关键的是大裂隙的存在和持续的漏风供氧。根据数值模拟结果,提出剥离、钻探、注水、注浆和黄土覆盖的综合灭火方法。通过火区测温点统计、火区治理前后指标气体监测表明,采用综合灭火方法达到了灭火效果。
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