采空区注氮过程中自燃带范围与温度变化的数值模拟

朱红青^1,2，刘鹏飞^1,2，刘星魁^1,2，姚美群^1,2

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 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：为了在理论上分析注氮后采空区自燃环境和状态的变化情况,通过FLUENT软件求解包含多孔介质中动量、质量和热量传递关系的数学模型研究了注氮前后采空区自燃带范围的改变,以及降温范围和降温幅度.结果表明:自燃带分布在进回风侧呈不均匀对称分布,注氮后氧化带范围出现回缩前移,注氮口附近降温明显,降温幅度从注氮近点至远点依次降低,降温范围随着时间增加而扩大.研究结果表明注氮对采空区的降温存在一个时间上的延迟,现场施工应综合考虑多种客观因素对注氮起效时间进行预估.

关键词：FLUENT;自燃带范围;降温范围;降温幅度;降温起效时间;