郝朝瑜，黃 戈，王繼仁，賀 飛

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，阜新，123000)

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惰化降溫耦合作用下的采空區(qū)低溫CO2注入流量與溫度研究

郝朝瑜*，黃 戈，王繼仁，賀 飛

(遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，阜新，123000)

為了更好地使用LCO2預(yù)防采空區(qū)煤自燃安全事故，結(jié)合宣東二號(hào)煤礦Ⅲ3煤層209工作面的實(shí)際條件，利用FLUENT數(shù)值模擬的方法，分別研究了低溫CO2的不同注入流量與溫度對(duì)采空區(qū)氧化帶內(nèi)最高點(diǎn)溫度、氧化帶寬度和最大高溫區(qū)域溫度的影響。發(fā)現(xiàn)隨著注入流量的增大，氧化帶寬度與溫度先逐漸下降后趨于平緩，注入溫度的下降對(duì)回風(fēng)側(cè)高溫點(diǎn)影響不大，而能將入風(fēng)側(cè)采空區(qū)最大高溫區(qū)域溫度降低。研究表明，注入流量增大到一定程度后對(duì)縮小采空區(qū)氧化帶寬度的作用變小，而注入溫度的下降對(duì)回風(fēng)側(cè)存在高溫發(fā)火危險(xiǎn)的采空區(qū)降溫效果不佳。

采空區(qū)；煤自燃；LCO2；流量；溫度

0 引言

向采空區(qū)注入惰性氣體是預(yù)防采空區(qū)遺煤自燃的主要方法[1]。CO2是常用的防滅火惰性氣體，它注入采空區(qū)后可降低氧含量，使采空區(qū)惰化抑爆，而LCO2更是具有冷卻降溫作用。惰化與降溫的效果分別與LCO2的注入溫度和注入流量直接相關(guān)。LCO2的注入溫度和注入流量的變化會(huì)造成采空區(qū)氣體流場(chǎng)、濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的疊加變化，對(duì)采空區(qū)自燃三帶的分布產(chǎn)生復(fù)雜的影響。對(duì)該問題進(jìn)行深入研究，能夠使我們更加清楚地認(rèn)識(shí)采空區(qū)的這種變化規(guī)律，為制定更加合理的LCO2預(yù)防煤自燃的參數(shù)奠定基礎(chǔ)。

目前對(duì)惰性氣體注入?yún)?shù)的常用研究方法是數(shù)值模擬或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。李等[2]利用數(shù)值模擬的方法，研究了采空區(qū)注氮參數(shù)和開區(qū)注氮條件下采空區(qū)遺煤自燃規(guī)律；張等[3]利用FLUENT軟件對(duì)注氮防治綜放遺煤自燃進(jìn)行了三維數(shù)值模擬研究，得出注氮量與氧化帶寬度、影響高度的關(guān)系；郝等[4]通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的方法得到了注氮條件下采空區(qū)自燃三帶的分布范圍；尹等[5]利用熱電偶和束管對(duì)采空區(qū)內(nèi)一定范圍內(nèi)氣體和溫度進(jìn)行實(shí)測(cè)，利用溫度、CO和CO2劃分出采空區(qū)動(dòng)態(tài)注氮作用下“三帶”的分布范圍，確定停采后注氮口和灌漿口的合理位置；王等[6]采用數(shù)值模擬的方法，研究了注常溫CO2出口不同位置、不同流量時(shí)綜放采空區(qū)自燃“三帶”的分布規(guī)律；馬等[7]利用模擬計(jì)算的方法對(duì)LCO2防治采空區(qū)自燃應(yīng)用工藝流程模擬進(jìn)行計(jì)算，得出了能夠滿足直接安全輸送LCO2防滅火系統(tǒng)管路的輸送工藝參數(shù)；宋[8]在采空區(qū)注N2量計(jì)算式的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了火區(qū)防火時(shí)注入LCO2量的計(jì)算式，并類推了注入口位置等參數(shù)。以上研究結(jié)果多數(shù)或是針對(duì)采空區(qū)注N2技術(shù)開展的，或只研究常溫CO2氣體惰化效果，不研究降溫作用，從而沒能很好地反應(yīng)出LCO2防治采空區(qū)煤自燃時(shí)的優(yōu)勢(shì)。因此，有必要在綜合考慮注入低溫CO2對(duì)采空區(qū)惰化降溫耦合作用基礎(chǔ)上，研究注入溫度與注入流量對(duì)采空區(qū)遺煤自燃的預(yù)防效果。

結(jié)合宣東二號(hào)煤礦Ⅲ3煤層209工作面的實(shí)際條件，構(gòu)建LCO2注入采空區(qū)惰化降溫耦合作用規(guī)律的數(shù)值計(jì)算模型，應(yīng)用數(shù)值模擬的方法分析LCO2的不同注入溫度與注入流量對(duì)采空區(qū)溫度場(chǎng)和氣體濃度場(chǎng)的影響，分析其對(duì)采空區(qū)遺煤自燃的防治效果。

1 采空區(qū)流場(chǎng)基本控制方程

主要模擬 CO2，O2等氣體在采空區(qū)中的擴(kuò)散傳播規(guī)律。數(shù)值模擬用到的基本方程[9,10]如下：

質(zhì)量守恒方程：

(1)

動(dòng)量守恒方程;

(2)

組分運(yùn)輸方程：

(3)

能量守恒方程：

(4)

2 數(shù)值計(jì)算模型的建立

2.1 幾何模型建立[11]

模型根據(jù)宣東二號(hào)煤礦Ⅲ3煤層209綜采工作面的實(shí)際條件建立。Ⅲ3煤層平均厚度為3.8 m，平均傾角5度，為近水平煤層，工作面長度156 m。通風(fēng)方式為“U”型，供風(fēng)量為2070 m3/min，進(jìn)回風(fēng)巷道斷面14 m2。在回風(fēng)巷側(cè)頂板向上5 m～10 m，內(nèi)錯(cuò)4 m布置低位瓦斯抽采巷，抽采量為180 m3/min。煤的自燃傾向性為Ⅱ類自燃煤，最短發(fā)火期為48天。垮落帶高度一般為采高的3～4倍，加上開采層厚度共為采高的4～5倍，取平均值為17.1 m，采空區(qū)遺煤厚度0.5 m。

圖1 數(shù)值計(jì)算的幾何模型Fig.1 Geometric model of numerical calculation

模型設(shè)計(jì)按照以上參數(shù)，工作面長度設(shè)計(jì)為150 m，采空區(qū)深度設(shè)為300 m能夠包含最大窒息帶范圍，高度為17.5 m采空區(qū)松散堆積煤巖的厚度。低位抽采巷垂高Z=12.5 m，水平位置Y=141 m。注CO2氣體出口根據(jù)研究結(jié)果取位置為X=20 m，30 m兩種情況，距底板高度均為Z=0.5 m，如圖1所示。

采空區(qū)冒落情況按照上覆巖層O-X型破裂理論，冒落碎脹系數(shù)分布按式(5)進(jìn)行描述，較為松散的取最大值1.6，較為緊密取1.1：

(5)

式中：K(x，y)為采空區(qū)冒落碎脹系數(shù)，無因次；Kmax為初始冒落的碎脹系數(shù)，無因次；Kmin為壓實(shí)后的碎脹系數(shù)，無因次;m0，m1分別為距離固壁和工作面的衰減率，m-1，取m1=0.0368，m0= 0.268；d0，d1分別為點(diǎn)(x，y) 與固壁和工作面邊界的距離；φ=d0/30為近煤壁調(diào)整系數(shù)；ξ為控制模型分布形態(tài)的調(diào)整數(shù)，具體可通過試算確定，取ξ= 0.233。

遺煤耗氧與放熱強(qiáng)度按照公式(6)確定：

(6)

式中：kb粒徑影響系數(shù)，取0.25；kh煤厚影響系數(shù)，取0.4；T溫度，K；c反應(yīng)時(shí)實(shí)際氧氣濃度；c0大氣中氧氣濃度，取20.96%。

放熱強(qiáng)度q0(T)按照公式(7)確定

(7)

式中：kb粒徑影響系數(shù)，取0.25；kh煤厚影響系數(shù)，取0.4；T溫度，K；ω工作面推進(jìn)速度影響系數(shù)，正常推進(jìn)時(shí)取1；c反應(yīng)時(shí)實(shí)際氧氣濃度，%；c0標(biāo)準(zhǔn)大氣下氧氣濃度，取20.96%。

2.2 邊界條件

采空區(qū)的邊界條件為：進(jìn)風(fēng)順槽為速度入口流速2.464 m/s，回風(fēng)順槽和高抽巷均為充分射流出口(outflow)，其流率權(quán)值按實(shí)際抽放量進(jìn)行換算。采空區(qū)的固壁認(rèn)為是不漏風(fēng)的，絕熱的。進(jìn)風(fēng)巷的氧氣濃度為標(biāo)準(zhǔn)空氣的氧氣濃度20.96%，二氧化碳濃度0.04%，瓦斯?jié)舛葹?，采空區(qū)瓦斯涌出量為30 m3/min。LCO2在注入前進(jìn)行氣化，在流出出口時(shí)為氣態(tài)，濃度99%，溫度最低為CO2在儲(chǔ)罐內(nèi)的儲(chǔ)存溫度-20℃。

2.3 自燃三帶的分布范圍

采空區(qū)自燃“三帶”的劃分可采用氧氣濃度來進(jìn)行。散熱帶與氧化自燃帶的劃分以氧濃度18%為界限；氧化自燃帶與窒息帶的劃分以氧氣濃度7%為界限。數(shù)值模擬的采空區(qū)氧濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)結(jié)果如圖2所示。

圖2 數(shù)值模擬采空區(qū)氧濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)Fig.2 Numerical simulation of oxygen concentration field and temperature field in the goaf

由圖2(a)氧濃度場(chǎng)可知，按照氧氣濃度對(duì)采空區(qū)自然三帶進(jìn)行劃分，在進(jìn)風(fēng)側(cè)漏入的新鮮風(fēng)流使得該側(cè)氧化自燃帶寬度較大，氧化自燃帶的范圍已經(jīng)深入采空區(qū)距離支架尾部近150 m，在回風(fēng)側(cè)則寬度較小，距離支架尾部最小距離為20 m。散熱帶的寬度也具有類似的分布規(guī)律，在入風(fēng)側(cè)達(dá)到54 m，回風(fēng)側(cè)為10 m左右。圖2(b)顯示了采空區(qū)溫度場(chǎng)，在氧化自燃帶內(nèi)出現(xiàn)了煤氧化升溫的現(xiàn)象，其溫度高于其它分帶。在回風(fēng)側(cè)采空區(qū)出現(xiàn)了最高溫度點(diǎn)，而入風(fēng)側(cè)采空區(qū)則出現(xiàn)了高溫區(qū)域的最寬范圍。

3 CO2的不同注入量對(duì)采空區(qū)的影響

CO2注入量作為影響采空區(qū)防滅火效果的重要參數(shù)之一，直接影響對(duì)采空區(qū)漏風(fēng)中氧氣的稀釋和對(duì)采空區(qū)遺煤的冷卻，進(jìn)而影響采空區(qū)遺煤氧化帶的寬度和溫度。注入量過小，無法達(dá)到惰化采空區(qū)的目的；注入量過大，造成不必要的資源浪費(fèi)，還可能造成工作面局部和回風(fēng)流中CO2濃度超限。因此，選擇一個(gè)合理的注入量，對(duì)于保障采空區(qū)防滅火效果和經(jīng)濟(jì)合理性尤為重要。

根據(jù)研究結(jié)果[11]，209綜采工作面較為理想的注CO2氣體出口位置為距離支架后方20 m～30 m，因此分別模擬了CO2氣體出口位置距離支架后方20 m和30 m兩種情況下，注入溫度為-20℃，注入流量分別為360 m3/h、540 m3/h、720 m3/h和900 m3/h時(shí)，采空區(qū)氧濃度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的分布情況。以上幾種注入流量相比較工作面的供風(fēng)量都不會(huì)引起回風(fēng)流CO2濃度超限。圖3為CO2氣體出口位置距離支架后方20 m和30 m時(shí)，不同注入流量情況下采空區(qū)氧濃度分布。圖4為CO2氣體出口位置距離支架后方20 m和30 m時(shí)，不同注入流量情況下采空區(qū)溫度場(chǎng)分布。

圖3 不同注入量時(shí)采空區(qū)氧濃度場(chǎng)分布Fig.3 Oxygen concentration field distribution with different injection flow rates

圖4 不同注入量時(shí)采空區(qū)溫度場(chǎng)分布Fig.4 Temperature field distribution of the goaf with different injection flow rates

由圖3可以看出，CO2注入量的變化主要影響采空區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)至中部氧化帶寬度，尤其入風(fēng)側(cè)氧化帶寬度隨CO2注入量的增加下降尤為明顯。采空區(qū)中部和回風(fēng)側(cè)的氧化帶寬度表現(xiàn)出的規(guī)律是：從入風(fēng)側(cè)至回風(fēng)側(cè)采空區(qū)氧化帶寬度減小程度由大到小。但這種趨勢(shì)在CO2注入量達(dá)到一定程度時(shí)開始變慢，繼續(xù)增大注入流量對(duì)縮小采空區(qū)氧化帶寬度起到的作用變得微小，氧化帶寬度和注入流量之間大致符合負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系。CO2出口位置的不同所表現(xiàn)出的規(guī)律是類似的，這也能夠說明依靠增加注惰氣的流量來消除采空區(qū)自燃“三帶”是不能實(shí)現(xiàn)的。

采空區(qū)溫度場(chǎng)的分布如圖4所示，增加注入量使CO2冷卻范圍擴(kuò)大，低溫區(qū)域向采空區(qū)深部擴(kuò)張，整體降低了采空區(qū)溫度。溫度場(chǎng)的分布顯示注入低溫CO2情況下，在采空區(qū)靠近回風(fēng)側(cè)易出現(xiàn)高溫區(qū)域。相比較X=20的出口位置，X=30時(shí)此高溫區(qū)域在范圍和程度上更為明顯。通過整理，將不同注入量下采空區(qū)氧化帶最大寬度Wmax和氧化帶最高溫度點(diǎn)溫度Tmax值進(jìn)行匯總，不同注入量時(shí)其變化情況如圖5所示。

圖5 采空區(qū)氧化帶最大寬度和最高溫度隨注入流量變化曲線Fig.5 Change curve of maximum width and maximum temperature of oxidation zone with different injection flow rate

由圖5可知，對(duì)于X=20位置注入，隨注入量增加，氧化帶最大寬度Wmax先緩慢增加然后急劇減小的最終歸于平穩(wěn)，這是由于在注入量較小時(shí)，采空區(qū)深部氧氣濃度7%邊界線向淺部移動(dòng)較小，而淺部18%氧濃度邊界線卻更加靠近工作面，使得氧化帶寬度有較小程度的增大；X=30位置注入，采空區(qū)高溫區(qū)域最高溫度隨注入量增加緩慢降低；在注入量Q注=540 m3/h時(shí)，若在X=20位置注入，氧化帶最大寬度64 m，在X=30位置注入，采空區(qū)最高溫度為311.27 K，都有了較為明顯的降低，繼續(xù)增大注入量到 720 m3/h或更大時(shí)，煤自燃防治的效果增幅十分有限，而注入成本卻增加較大，在經(jīng)濟(jì)上不夠合理?？梢娮⑷肓髁坎皇窃酱笤胶?，需要與工作面的實(shí)際條件相適應(yīng)。

4 CO2的不同注入溫度對(duì)采空區(qū)的影響

采空區(qū)LCO2防滅火相對(duì)于N2的優(yōu)勢(shì)之一就是注入溫度可控性強(qiáng)，其管路出口溫度實(shí)測(cè)可低至零下40度，而通過在管路前段增設(shè)加熱裝置也可將注入溫度控制在零度以上。但具體注入溫度對(duì)于采空區(qū)防滅火效果會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響，需要針對(duì)具體工作面進(jìn)行具體分析。因此，選取X=30位置，注入量Q注=540 m3/h為基本條件，分別考察注入溫度在253 K、263 K、268 K、273 K、278 K和283 K時(shí)采空區(qū)Z=0.4水平面氧氣濃度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布情況。

圖6 不同注入溫度時(shí)采空區(qū)氧濃度場(chǎng)分布Fig.6 Oxygen concentration field distribution with different injection temperatures

根據(jù)數(shù)值計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按氧氣濃度劃分氧化帶的變化在相鄰兩個(gè)溫度差之間差別很小，選取253 K和293 K兩組中Z=0.4平面氧濃度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比分析，如圖6。結(jié)果表明：隨著注入CO2溫度的升高，LCO2的降溫效果下降，采空區(qū)溫度升高，導(dǎo)致遺煤的耗氧速率增大，直觀顯示氧化帶在采空區(qū)深部邊界向工作面方向移動(dòng)，采空區(qū)氧化帶寬度逐漸變窄。

由于變化規(guī)律類似，這里列舉了注入溫度為253 K、263 K、273 K和283 K四種注入溫度情況下采空區(qū)溫度場(chǎng)分布，如圖7所示。通過觀察圖7可以發(fā)現(xiàn)，隨著注入CO2溫度的升高，采空區(qū)回風(fēng)側(cè)最高點(diǎn)溫度Tmax以及采空區(qū)入風(fēng)側(cè)深部溫度T均有所升高，且T的升高速度大于Tmax的升高速度，高溫區(qū)的面積也逐漸增加。

各組模擬中氧化帶在采空區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)、中部、回風(fēng)側(cè)的寬度和氧化帶最大寬度變化，以及采空區(qū)最高溫度Tmax和采空區(qū)入風(fēng)側(cè)深部溫度T的模擬結(jié)果列舉在表1中。

圖7 不同注入溫度時(shí)采空區(qū)溫度場(chǎng)分布Fig.7 Temperature field distribution with different injection temperatures

表1 不同注入溫度時(shí)模擬結(jié)果

為清楚注入溫度對(duì)采空區(qū)的影響，利用表1所得數(shù)據(jù)繪制隨注入溫度增加采空區(qū)氧化帶最大寬度和溫度變化曲線圖曲線，如圖8。

圖8 采空區(qū)氧化帶最大寬度和最高溫度隨注入溫度變化曲線Fig.8 Change curve of maximum width and maximum temperature of oxidation zone with different injection temperatures

從圖8可知，降低CO2注入溫度主要是影響采空區(qū)入風(fēng)流的冷卻效果，降低浮煤耗氧速度和產(chǎn)熱強(qiáng)度。雖然可能導(dǎo)致氧化帶寬度的增加，但程度有限；從溫度變化趨勢(shì)來看，注入CO2溫度對(duì)采空區(qū)回風(fēng)側(cè)高溫點(diǎn)的溫度影響較小，但對(duì)于采空區(qū)入風(fēng)側(cè)大范圍高溫區(qū)溫度影響較大，后期注入溫度過高，超過283 K時(shí)，入風(fēng)側(cè)深部溫度T將超過回風(fēng)側(cè)最高溫度點(diǎn)溫度Tmax。相反，當(dāng)注入溫度逐漸降低，則對(duì)采空區(qū)入風(fēng)側(cè)的降溫效果要好于回風(fēng)側(cè)的降溫效果。由此可知，在一些回風(fēng)側(cè)存在高溫發(fā)火危險(xiǎn)的采空區(qū)，使用注惰氣降低該位置的溫度效果不佳。

5 結(jié)論

通過以上分析，可得到以下主要結(jié)論：

1)209工作面低溫CO2注入采空區(qū)防火時(shí)，以注入口位置距離工作面20 m為例，增加注入流量，采空區(qū)氧化帶寬度由64 m以負(fù)指數(shù)關(guān)系逐漸變小，最高溫度點(diǎn)的溫度由311 K以負(fù)指數(shù)關(guān)系持續(xù)下降。說明依靠增加注入流量來“消除”氧化帶不能實(shí)現(xiàn)，從經(jīng)濟(jì)性和有效性方面注入流量應(yīng)保持在一個(gè)合理的范圍。

2)隨著低溫CO2注入溫度由253 K增加至283 K，位于回風(fēng)側(cè)采空區(qū)的最高溫度點(diǎn)溫度在313 K基本保持不變，由于煤耗氧量的增加氧化帶寬度由38 m稍有降低至31 m，而入風(fēng)側(cè)采空區(qū)深部溫度明顯增大約15 K。因此，注入溫度的降低對(duì)入風(fēng)側(cè)采空區(qū)煤自燃的防治效果較好，回風(fēng)側(cè)采空區(qū)則一般。

3)低溫CO2注入采空區(qū)與注入N2相比較能夠?qū)崿F(xiàn)惰化降溫雙重作用。注入流量的大小與注入溫度的高低作用具有特定的規(guī)律，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況作出分析判斷，使二者都能發(fā)揮最佳的作用，從而做到最大程度的保證注入效果，達(dá)到確保安全生產(chǎn)的目的。

[1] 王德明. 礦井火災(zāi)學(xué)[M]. 徐州: 中國礦業(yè)大學(xué)出版社, 2008, 60-90.

[2] 李宗翔, 等. 采空區(qū)開區(qū)注氮火火溫度場(chǎng)冷卻過程的數(shù)值模擬[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 15(9): 28-32.

[3] 張春, 等. 注氮防治綜放遺煤自燃的三維模擬及應(yīng)用研究[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào), 2014, 14(2): 31-35.

[4] 郝朝瑜, 等. 基于試驗(yàn)與數(shù)值模擬的采空區(qū)氧化帶漏風(fēng)量的反演計(jì)算[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 22(7): 18-23.

[5] 尹曉雷, 等. 綜采面動(dòng)態(tài)注氮作用下采空區(qū)“三帶”分布及防滅火技術(shù)研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2014, 10(10):137-142.

[6] 王國旗,等. 綜放采空區(qū)二氧化碳防滅火參數(shù)研究[J]. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2009, 28(2): 169-172.

[7] 馬礪, 等. 液態(tài)CO2防治采空區(qū)自燃應(yīng)用工藝流程模擬[J]. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015, 35(2): 153-158.

[8] 宋宜猛. 采空區(qū)液態(tài)二氧化碳惰化降溫防滅火技術(shù)研究[J]. 中國煤炭, 2014, 40(4): 106-109.

[9] 韓占中, 等. FLUENT: 流體工程仿真計(jì)算實(shí)例與應(yīng)用[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社, 2004. 6.

[10] 王瑞金, 等. FLUENT技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)例[M]．北京：清華大學(xué)出版社, 2007, 2: 33-35.

[11] 郝朝瑜，等. 基于惰化降溫耦合作用的采空區(qū)低溫CO2注入位置研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2015, 11(9): 17-23.

Study on CO2injection effect on flow rate and temperature based on coupling effect of inerting and cooling

HAO Chaoyu, HUANG Ge, WANG Jiren, HE Fei

(College of Safety Science & Engineering Liaoning Technical University, Fuxin 123000,China)

This paper studies the use of LCO2in the prevention of gob coal spontaneous combustion accidents, for the 209 working face of coal seam III3 in the Xuandong No.2 Coal Mine. Numerical simulation by FLUENT is used to study the influence of low temperature CO2injection volume and temperature in goaf on the highest temperature in oxidation zone, the oxidation zone width and maximum temperature in the high temperature region. It is found that with the increase of the injection flow rate, oxidation zone width and temperature first decrease and then tend to be almost constant. The injection temperature drop has little effect on the hot spots of the return air side, while the maximum temperature zone temperature can be reduced in inlet side of goaf. Research shows that when the injection rate increases to a certain extent, the effect of reducing the goaf oxidation zone width becomes small while the injection temperature drop has minor effect on the cooling of high-temperature combustion dangerous region.

Goaf；Coal spontaneous combustion；LCO2；Flow rate；Temperature

2016-04-05；修改日期：2016-05-25

國家十二五科技支撐計(jì)劃子課題(2013BAK06B07)；國家自然科學(xué)基金(51404127)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金聯(lián)合資助課題(20132121120001)。

郝朝瑜(1982-)，男，博士，副教授，主要研究方向?yàn)榈V井火災(zāi)防治。

郝朝瑜，E-mail:hcy821022@163.com

1004-5309(2016)-00107-07

10.3969/j.issn.1004-5309.2016.02.08

X936;X932

A