煤田露頭火區空氣運動規律的模擬試驗*

王文才 王鑫宙 張根源 張 培

(內蒙古科技大學礦業研究院)

煤田露頭火區空氣運動規律的模擬試驗*

王文才 王鑫宙 張根源 張 培

(內蒙古科技大學礦業研究院)

利用自制的煤田露頭火區模擬裝置，對火區燃燒過程中的空氣運動規律進行了研究。通過對模型中各點的溫度、風速、壓力進行監測，認為火區內進風通道的氣體流動符合達西定律，回風通道氣體流動符合窄縫流定律。通過改變進風口風速，分析了進口風速變化對漏風通道內氣體流動速度的影響。上述分析結果可為煤田露頭火區治理提供參考。

煤田露頭火區 模擬裝置 漏風通道 風速 壓力損失

煤田露頭火區不僅威脅了礦井生產安全，而且對礦區環境造成了嚴重污染[1]。對于煤田火區的形成和發展規律，已有大量理論研究成果問世[2]。煤田火區的孔隙和裂隙形成的漏風通道提供了煤自燃所需的氧氣[3]。本研究利用實驗室模擬裝置對煤田露頭火區的通風系統進行研究并對火區的空氣運動規律進行分析。

1 煤田露頭火區相似模擬試驗裝置

試驗裝置由主試驗箱、變頻風機、加熱棒、燃燒監測系統及數據采集系統組成。主試驗箱由主箱體和模擬塌陷區滑塊組成，滑塊下方空間鋪裝煤樣和破碎巖樣模擬煤層和頂板破碎帶(圖1(a))，在主箱體的正面布置測孔用于監測火區和測量數據(圖1(b))。燃燒監測系統由鎧裝熱電偶和智能無紙記錄儀組成，用于監測煤層自燃過程中的溫度變化和燃燒位置。……