为了防止柳塔煤矿12201综放工作面在推进过程中发生采空区遗煤自燃,采用COMSOL Multiphysics模拟软件研究了不同注氮量条件下采空区氧化自燃带的分布规律。研究结果表明:随着注氮量的增大,氧化自燃带的起始位置沿着工作面方向移动,但整体受注氮量的影响不大,氧化自燃带的终止位置受注氮影响较大,明显向工作面方向移动,导致氧化自燃带的宽度逐渐减小;注氮量与氧化自燃带宽度近似满足幂指数关系,经计算得出最佳注氮量为860 m3/h,此时的氧化自燃带宽度为55 m。

乌东煤矿近直立煤层内短壁综放面采空区遗煤量多、漏风复杂，易致出现自燃火灾，因此，矿井将注氮防灭火技术作为采煤工作面的日常主要自燃火灾防治技术手段。向采空区注入氮气，不可避免地会对采空区内自燃“三带”的分布范围产生影响，为了考察不同注氮流量条件下采空区自燃“三带”分布范围的变化规律，采用预埋束管的方法，测定了不注氮、小流量注氮、大流量注氮 3 种不同条件下采空区不同位置的氧气浓度，并依据采空区自燃“三带”氧气浓度指标进行了“三带”分布范围划分，通过对比划分结果，明确了短壁综放工作面随采空区注氮流量