采空区自然发火多场耦合数值模拟研究

黎力^1,2，李治刚¹，奚弦^3,4，贺伟^1,2

1. 太原理工大学矿业工程学院2. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室3. 中国矿业大学安全工程学院4. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：采空区遗煤自然发火严重制约着煤矿的安全生产,其受到渗流场、扩散场、化学反应场以及多孔介质传热场共同作用影响,基于这一特点,本文采用有限元数值模拟手段对采空区内部自然发火多场耦合作用进行细致研究,并通过模拟结果与现场实测数据比对验证了模拟的可行性以及模拟结果的可靠性。研究结果表明:依靠传统的三带划分方式并不能很好的确定采空区可能自然发火位置,此外,工作面漏风入口后部煤体温度变化明显,在实际工作中该区域范围应作为重点监控对象。

关键词：采空区;自然发火;数值模拟;多场耦合;