★ 煤矿安全 ★

均压前后采空区自然发火数值模拟研究*

郭丹丹 刘 伟 王文强 何 超

(中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083)

通过理论分析，建立了移动坐标下采空区流场、氧浓度场、气体及冒落煤岩温度场的数学模型，利用有限体积法进行耦合求解，模拟了均压前后采空区自然发火情况。结果表明均压能有效地减少采空区漏风，并能人为形成自燃三带，使得高温区由难以治理的两侧巷帮狭长区域集中到工作面附近，显著降低了采空区自然发火的危险。最后，通过工作面风量测定，验证了均压堵漏的效果。

采空区 自然发火 均压 数值模拟 漏风 自燃三带

采空区自然发火是指有自燃倾向的煤层开采后，在常温下与空气接触，发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象。相关研究表明，采空区漏风会使采空区自燃 “三带”的范围增大，增加采空区煤自燃的危险性。均压是以风治火的一种行之有效的方法，但由于采空区地质条件复杂，均压效果的检测极其困难，因此，在缺乏有效研究手段的情况下，采用数值模拟对采空区内的流场、氧浓度场和温度场进行预测,并通过检测漏风进行验证成为必然趋势。

1 工作面概况

汾西矿业集团水峪煤矿六采区6122工作面开采10#+11#煤层，煤层具有自然发火倾向，最短发火期为6个月。试生产以来漏风问题严重，经多次专项治理，仍存在多条漏风通道。为了解工作面漏风的具体情况，沿6122工作面布置测点，进行风量测定，得到均压前的风量。……