在煤炭开采过程中,煤层自燃是一个严重的安全隐患,特别是在易自燃煤层的开采中,由于地质条件复杂和火成岩侵入等因素,煤层自燃问题更是雪上加霜。为了有效控制和防治煤炭自燃,保证煤矿安全开采,研究人员提出了使用惰性耦合气体进行防灭火的技术,并通过数值模拟的方法研究了惰性耦合气体在采空区的运移规律。
惰性耦合气体防灭火技术是将两种或两种以上的惰性气体按照一定比例混合注入采空区,从而降低氧气浓度,提高惰性气体浓度,最终抑制煤层自燃。在这个过程中,气体的运移规律直接影响防灭火效果,气体在采空区内的分布与流动情况决定了惰性气体能否有效输送到煤层自燃的区域。
在《易自燃特厚煤层综放面采空区防灭火技术》一文中,深入探讨了此类防灭火技术的应用实践。文中详细描述了氮气(N2)和二氧化碳(CO2)这两种常用的惰性气体的混合使用策略,以及最佳的注入比例和位置选择。数值模拟显示,当N2与CO2的比例小于1时,采空区的惰化效果最佳。选择合适的注入点,如运输巷侧采空区距离工作面一定距离处,能够显著提升防灭火效果。
通过这些研究和模拟,我们能够更深入地理解惰性耦合气体在采空区内的运移规律,进而更有效地抑制煤层自燃,为煤矿的安全生产提供理论指导和决策支持。如果您对这方面的技术细节感兴趣,可以参考《采空区滞留干冰防灭火数值模拟研究》一文,该文在惰性气体的具体应用及其效果方面提供了更多的实证研究和案例分析。
这些技术的研究与应用得到了国家重点研发计划资助项目(2017YFC0805206)和辽宁省科学技术计划的支持,进一步推动了煤矿安全技术的发展。想要获取更多关于煤层自燃防灭火的最新技术,可以参考《高瓦斯易自燃厚煤层采空区自燃灭火与启封技术》等文献。
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