煤矿火区密闭过程自燃诱发瓦斯爆炸的规律研究

焦宇¹，段玉龙^2,3，周心权⁴，康与涛¹

1. 上海海事大学海洋环境与工程学院2. 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室3. 中煤科工集团重庆研究院瓦斯防灭火研究分院4. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：为了研究煤矿火区安全封闭技术,进行了火区封闭过程诱发瓦斯爆炸的规律研究。对火区封闭过程中的自燃诱发爆炸的数学物理模型进行了分析,主要涉及巷道流场模型、采空区自燃模型、采空区瓦斯运移模型、瓦斯爆炸模型。以黑龙江鹤岗矿业集团兴安矿综采工作面停采封闭火区期间发生爆炸事故为原型,对火区封闭过程诱发瓦斯爆炸进行研究。得出,火区封闭过程中的风速下降,会引发巷道或采空区瓦斯积聚现象,高温火源存在的情况下易引发瓦斯爆炸事故。瓦斯积聚区与高温区存在较大的距离时,积聚瓦斯运移到高温区域引发爆炸;瓦斯积聚区与高温区距离非常近时,高温烟气逆向运移到瓦斯积聚区引发瓦斯爆炸;采空区自燃火势如果加强,也有可能引发采空区瓦斯爆炸。为了保证自燃火区密闭过程安全性,密闭期间应加强通风,增加进回风密闭间的风压,保持进回风密闭构筑的同步性。

关键词：火区;密闭;自燃;瓦斯爆炸;