坚硬顶板垮落诱发瓦斯爆燃机理及预防_中国煤炭行业知识服务平台

坚硬顶板垮落诱发瓦斯爆燃机理及预防

作者

张培鹏蒋金泉秦广鹏武泉林许丽娜
单位

山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
摘要

以夏阔坦综放工作面为研究对象,通过试验研究和理论分析,研究了坚硬顶板垮落撞击摩擦发火现象及诱发采空区瓦斯爆燃机理,运用流体动力学分析软件Fluent模拟分析采空区瓦斯分布规律及易爆燃部位。研究结果表明:坚硬石英砂岩顶板在垮落撞击摩擦过程中产生高温火花,能够引燃采空区瓦斯,诱发瓦斯爆燃事故;撞击摩擦面升高的温度ΔT与垮落岩体质量m、垮落高度H成正相关关系,接触面的升温随着垮落岩块体积及其冒落运动高度的增加而增大。根据采空区瓦斯浓度分布规律,工作面"U"型通风方式下瓦斯易燃易爆点分布在上端头采空区靠近工作面部位;"Y"型通风方式下瓦斯易燃易爆点主要分布在工作面中部采空区,并提出了强制放顶、采空区矸石喷水、注入惰性气体和采空区瓦斯抽放等预防措施。
关键词

石英砂岩摩擦火花采空区瓦斯瓦斯爆燃数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51374139)；山东省自然科学基金项目(ZR2013EEM018)；山东科技大学科研创新团队支持计划项目；
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