碎软煤层坚硬顶板综采工作面自燃“三带”分布与注氮参数研究 论文

为了解决碎软突出煤层坚硬顶板条件下，综采工作面采空区自燃“三带”划分及注氮参数设计与优化的问题，在进、回风巷布置埋管实测进、回风侧自燃“三带”并采用数值模拟、图像处理相结合的方法确定采空区中部自燃“三带”分布，并给出了注氮参数。相关研究中，如刘庄矿综采工作面动态注氮参数的优化，已经对类似条件下的动态注氮进行了优化，表明在不同的顶板条件下，注氮参数需要进行精确调整。

研究表明：在碎软煤层坚硬顶板条件下，采空区散热带和氧化带宽度都明显变宽，最佳注氮口在散热带和氧化带交界处，但该位置埋深较深，拖管注氮存在困难。可以通过增加注氮量减小注氮深度，在注氮管埋深30 m处注氮，最佳注氮量为600~800 m³/h。类似研究，如综采工作面采空区自燃三带测定技术，也探讨了采空区自燃带的测定方法，为本研究的参数设计提供了参考依据。

在实际应用中，采空区CO分布与自燃“三带”分布呈对应关系，24311工作面最小安全推进速度为1.89 m/d，工作面安全通风量为119 m³/min。对于有类似地质条件的综采工作面，可参考综采工作面采空区自燃三带数值模拟研究中的数值模拟方法，进一步优化注氮参数设计，确保工作面的安全推进和通风管理。