Determination of spontaneous combustion »three zones« in goaf of no. 713 fully mechanized longwall of Qinan Coal Mine

Abstract

W zrobach ściany zmechanizowanej nr 713 kopalni węgla kamiennego w Qinan zainstalowano system badania parametrów pożaru endogenicznego, za pomocą którego uzyskano parametry różnych stężeń gazów i zakresu temperatur występujących w zrobach. Poprzez wykorzystanie specjalistycznego oprogramowania FLUENT (obliczeniowa mechanika płynów) wykonano symulację pola przepływu gazów. Na podstawie wartości stężenia tlenu oraz wskazań temperatury i prędkości przepływu powietrza w zrobach wyznaczono trzy strefy spalania. Wyniki pokazują, że rozkład trzech stref' w zrobach jest niesymetryczny. Szerokość wzdłuż wlotu powietrza w strefie rozpraszania ciepła w zrobach wynosi 0-K30 m od strony wyrobiska ścianowego, szerokość obszaru utleniania to 30-90 m. Szerokość wzdłuż kanału powrotnego powietrza w strefie rozpraszania ciepła w zwalisku wynosi 0-20 m od strony roboczej, szerokość obszaru utleniania to 20-80 m. Wyniki stanowią podstawy do opracowania skutecznego i opartego na wiedzy naukowej systemu ochrony przeciwpożarowej i zabezpieczeń w zrobach.

In goaf of No.713 fully mechanized longwall of Qinan Coal Mine spontaneous combustion parameters test system was installed and different gases concentration and temperature distribution in the goaf were obtained. By use of specialized computational fluid dynamics software FLUENT leakage flow field distribution in the goaf was simulated. Finally, on the basis of oxygen concentration and temperature trends and air leakage speed distribution in the goaf, the three zones in the goaf was determined. The results showed that distribution of three zones in the goaf is not symmetrical. Along the side of intake in the goaf heat dissipation zone width is 0-30 m from the working face, oxidation zone width is 30-90 m. Along the side of return airway in the goaf heat dissipation zone width is 0-20 m from the working face, oxidation zone width is 20-80 m. The results provide a guidance for developing scientific and effective fire prevention and control measures in goaf.