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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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瓦斯与煤自燃共存研究(Ⅱ):防治新技术

作者(Author):

  • 周福宝
  • 夏同强
  • 史波波

作者单位:

  • 中国矿业大学安全工程学院 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室

关键词:

  • 瓦斯
  • 煤自燃
  • 共存
  • 跨尺度裂隙场
  • 摘要
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基于瓦斯与煤自燃共生发生场所的不同定义了煤岩跨尺度裂隙场概念,深入探讨了共生灾害防控机理及技术方法,即通过合理改变跨尺度裂隙场中的场流分布以消除瓦斯与煤自燃共生灾害——共生区域S_e=0,提出固相颗粒输运改变煤岩体裂隙漏风场尺度、低温液态惰气改变采空区温度场和气体浓度场两种防治共生灾害新技术。建立了固相颗粒输运改变网络裂隙场场流模型,讨论了颗粒填充漏风裂隙场后,漏风裂隙尺度、可通路径的变化,致使漏风阻力增大,保证了瓦斯抽采处于安全的煤岩体裂隙场和低氧气浓度场;理论揭示了低温液氮防治共生灾害机理,并自主设计了液氮防灭火模拟平台,结果表明:液氮注入火区能迅速吸热膨胀,产生大量的低温氮气,扩散进入采空区空间,对热(火)源形成惰化隔离带,同时低温氮气携带水凝气与采空区隐蔽热(火)源产生的热风压进行热交换,降低热(火)源温度在可燃点温度以下,主动吞噬热(火)源。

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