特厚高放顶煤开采注氮煤自燃危险抑制特性研究

来源：煤矿安全杂志2023年第10期北京时间：

作者：王利新, 姚志强, 王晓欢, 刘振国, 刘伟

摘要：针对特厚高放顶煤回采工作面采空区遗煤量大、漏风严重等问题，通过程序升温氧化实验和热释放测试实验，对未注氮与注氮条件下的煤体氧化自燃过程气体产物、氧气消耗和热释放特性进行分析；利用数值模拟软件，对不同注氮位置条件下注氮对采空区煤自燃危险区域的抑制性进行分析；并进行注氮方案优化。结果表明：注氮时能抑制煤体氧化自燃反应进程，各气体产物出现的温度点延缓25~30 ℃，耗氧速率、放热量大幅度降低，未注氮时的放热量是注氮时放热量的5.67倍；不同位置注氮时采空区煤自燃危险区域差异收缩，注氮口2、3、4、5即进风一侧分别距工作面60、80、100、120 m位置注氮时危险区域抑制面积依次占比为12.28%、32.71%、39.71%、44.09%，采空区温度抑制变化主要集中在注氮口附近区域；注氮口2、3联合注氮优化方案能有效抑制47.25%的采空区煤自燃危险区域。

关键词：高放顶煤层, 煤自燃危险, 采空区注氮, 抑制特性, 数值模拟