煤矿采空区三带划分

内蒙古*****有限公司

******煤矿

综采工作面采空区自燃“三带”划分报告

编写：内蒙古*****************技术部

审核: *** **** **** 批准：*****

2017年10月11日制定2017年10月11日实施

综采工作面采空区自燃“三带”划分报告作为煤矿五大自然灾害之一，火灾的发生不仅能产生大量的CO造成作业人员中毒，高温烟流可能导致巷道风流逆转、破坏通风系统，而且还会烧毁资源、设备，甚至引起矿井瓦斯燃烧和爆炸。根据其成因将矿井火灾分为内因火灾和外因火灾，内因火灾因其发生过程缓慢，无明显火焰，不易察觉，也不能及时找到火源的精准位置，一旦发现，大面积自燃发火很难控制和采取措施处理。据不完全统计，采空区自燃火灾占矿井内因火灾的60%左右，矿井内因火灾大多数都与采空区有关，因此通过测定定采空区自燃三带的宽度，进而确定采空区自燃的安全推进速度，是煤矿效预防采空区自然发火的关键。

一、***********采煤工作面概况

***********采煤工作面长度130米，高度4.0米，***********切眼平均坡度32°。+1500水平一采区***********采煤工作面位于矿井北翼，是本井田9#层煤第二个回采工作面，***********回风顺槽标高为： +1435.1～+1505.5m，平均为：+1470.3m，运输顺槽标高为：+1359.9m～+1453.2m，平均为：＋1406.6m。工作面埋深97.9m～243.5m,平均埋深：170.7m。，回采方式为综采一次采全高，采用U 型通风方式，全部垮落法控制顶板，所开采9号煤层属于易燃煤层，自燃倾向等级为Ⅱ级，最短自燃发火期为134d。

二、采空区“三带”划分方法

目前对采空区“三带”的划分方法主要根据对煤自燃过程产生影响的氧气浓度、漏风流速和温升速率3个指标确定。

1、根据采空区漏风流速划分。这种方法主要通过实验室模型实验，模拟采场的实际条件来进行。而现场实际测定则由于采空区设点的困难，测量仪器精度，采空区风流方向的不可预见性等影响而尚无法进行。

2、采空区遗煤温升速度。如果采空区内每天的升温率K ≥1℃/d时，就可以认为已进入可能自燃带，依我矿现有的技术条件不适合。

3、根据O2浓度划分。这种方法在现场实测中常用，按O2浓度划分一般为：散热带的O2浓度＞18%；自燃带的O2浓度为10%～18%；窒息带的O2浓度＜10%，此种方法最适合我矿的实际情况。

三、“三带”划分实施方法

为了不影响矿井正常生产，同时减少移架作业对测量的影响，确保测得数据准确，测点设置在***********回风顺槽。为了增强测量数据的可靠性，***********回风顺槽设置6组测点，每组间距25 m，每个测点单独为一束束管均延伸至150m处，并用直径50mm的外套钢管进行保护，以提高观测系统数据获取的可靠性；同时结合气相色谱仪，对采空区气体成分进行检测分析。

四、测定结果及分析

通过现场实测，得到了***********采煤工作面采空区氧气浓度数据得出各测点氧气浓度随着与工作面距离增大，总体呈现下滑趋势，大体呈现3个阶段，初期氧气浓度变化不大，中期氧气浓度急剧下降，后期氧气浓度变化缓慢并趋于稳定。测点1在埋深14.06m时，氧气浓度降为18％，即由散热带进入自燃带；埋深在48.92m时，氧气浓度降为10％，此时由自燃带进入窒息带。同样测点2、测点3、测点4、测点5、测点6氧气浓度降为18％时，测点距离工作面距离分别为16.23,18.14,14.14,11.82,11.14m；氧气浓度降为10％时，上述5个测点距工作面距工作面距离分别为65.90,64.72,51.60,47.04,48.25m分析认为，根据采空区氧气浓度实测分析，***********采煤工作面采空区自燃三带范围是：散热带小于11.82m；自燃带在11.82m～65.90m；窒息带在大于65.90m。结合最短发火期及窒息带宽度，计算得到***********采煤工作面回采时安全推进速度为14m/月，采空区遗煤将不会发生自燃危险。

五、结论

根据**********************工作面月平均推进速度为40m左右，大于采空区浮煤自燃的安全推进速度，因此在正常开采条件下不会引起浮煤自燃，如果因过断层或其他不确定因素，采空区的浮煤在最短自然发火期134d内，仍未

进入距离工作面65.9米的窒息区，就需要进行黄泥灌浆为主，喷洒阻化剂为辅的防治措施，并有效的实施进回风侧两端头的堵漏风措施。