帘阻风,再测定6个取样点O2浓度变化与注氮工艺的关系,结果见表2。
表2 采空区测点O2浓度随时间的变化表 %
取样时间1#点2#点3#点4#点5#点6#点
16:00 8.9 4.2 3.1 3.7 4.5 9.8
20:00 9.8 5.7 4.9 5.1 6.8 11.5
24:00 12.6 7.8 5.8 6.2 7.9 14.7
4:00 15.7 8.3 6.3 7.0 8.6 16.8
注:注氮时间8:10-16:10
从表2知:采用了采空区的下隅角阻风措施后,测点的O2的浓度明显下降,采空区氧化带的宽度变窄,注氮效果明显提高。通过对6个测点的综合分析得出注氮与不注氮情况下O2浓度沿采空区走向变化情况,见表3和图2。
表3 O2浓度沿采空区走向变化情况
距离/m 0 20 40 60 80 100 120
O2浓度/
%(未注氮)19.8 19.2 15.2 13.3 11.5 9.5 6.8
O2浓度/
%(注氮)19.8 19.3 13.3 11.8 7.8 4.5 3.9
图2 采空区氧的浓度沿走变化趋势
从表3知:注氮后采空区O2的浓度,沿走向O2的浓度下降的速度比未注氮情况下快,且影响较大的区域是距工作面距离≥80 m的采空区。
6 采空区滤流场解算
假设采空区是二维流场,借助于孔隙介质流体力学的有关原理,以渗透定律为基本方程,将采空区视为连续孔隙介质,通过阻力测定确定出解算滤流场的已知条件。将采空区划分成为若干个边长为10 m的等腰直角三角形单元,将直角边、节点以及三角形单元按一定的顺序编号,利用计算机用有限元解算出各边的比风速,再结合测点O2浓度作出
采空区“三带”宽度分布图,如图3所示。
图3 徐庄矿7235综放面采空区“三带”分布
7 结 论
(1)为了提高注氮效果,必须实测采空区内O2浓度变化情况,掌握其规律性,以确定合理的注氮工艺。根据徐庄煤矿实测的结果知: 7235工作面在现有的注氮条件下,注氮时间应>12 h,才能较好地降低采空区O2浓度,抑制采空区遗煤自燃。
(2)采空区漏风量是影响注氮效果最主要因素之一,只有封阻效果好,减少漏风量,才能以较少的
