煤矿采空区自燃三带
厚煤层综采工作面采空区自燃发火“三带”研究
厚煤层综采工作面采空区自燃发火“三带”研究作者：王少华来源：《科技视界》 2015年第31期王少华（国投新集能源股份有限公司安监局驻口孜东矿安监处，安徽阜阳 236000）【摘要】根据工作面实际情况，在工作面风、机巷设置测点，对采空区内的气体成分及温度情况进行测定，通过分析，合理确定采空区煤自燃“三带”划分，为13-1煤层其它类似综采工作面在防灭火设计方面提供科学依据，对类似条件下的工作面防灭火治理具有一定的借鉴意义。
【关键词】采空区；自燃；三带作者简介：王少华（1979—），男，安徽合肥人，本科，国投新集能源股份有限公司安监局驻口孜东矿安监处,副科长，安全工程师、通风助理工程师,从事煤矿安全管理工作。
0 引言煤炭自燃火灾是矿井安全生产的主要灾害之一。
如何防止和减少火灾的损失是目前煤矿面临的重要的问题题。
采空区自燃“三带”的划分是矿井防灭火基础工作的重要内容之一，只有较准确地掌握了采空区“三带”的分布范围，才能在制定各种防灭火措施时做到有的放矢，为防灭火工作提供科学依据[1-2]。
1 工作面概况试验工作面111304工作面为走向长壁后退式开采，该工作面切眼平均长度300.8m，工作面煤厚1.39~5.9m，平均煤厚4.9m。
工作面采高为3.5m～5.8m。
属于大采高综采工作面，煤层倾角为4°～21°，平均倾角为13°；工作面采用”U”型上行通风方式，工作面机巷进风、风巷回风；工作面所在13-1煤层自燃倾向性等级为Ⅰ类，属容易自燃煤层，最短发火期为36天。
2 采空区自燃“三带”的划分2.1 采空区煤自燃“三带”划分依据目前划分“三带”的指标主要有三种：（1）采空区漏风风速V，即V>0.9m/s为散热带；1.2≥V≥0.02m/min为自燃带；V＜0.02m/min为窒息带。
（2）采空区氧浓度（C）分布，即C＜8%为窒息带，C≥8%为自燃带或散热带；煤的氧化反应顺利进行的前提条件是的供氧速度大于耗氧速度，否则氧化过程将受到抑制；（3）温度升高速率。
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》范文
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区的安全问题逐渐凸显。
特别是采空区的自燃问题，给煤矿的安全生产带来了巨大的威胁。
本文以昌恒矿为研究对象，对其综放采空区自燃的“三带”划分进行深入探讨，并提出综合防灭火技术的研究与应用。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 散热带：这是指采空区内距离火源较远，温度相对较低的区域。
在此区域内，煤炭的氧化反应较为缓慢，不易发生自燃。
2. 自热带：自热带紧邻散热带，是煤炭氧化反应加剧的区域。
在此区域内，煤炭温度逐渐升高，但尚未达到自燃点。
3. 燃烧带：燃烧带是采空区内煤炭已经发生自燃的区域。
在此区域内，煤炭持续氧化并释放大量热量，温度极高。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警系统：建立完善的采空区温度、气体成分等监测系统，实时掌握采空区的温度变化和气体成分变化，及时发现自燃隐患。
2. 阻化剂防灭火技术：采用阻化剂喷洒技术，降低煤炭表面的氧化速度，减少自燃的可能性。
同时，阻化剂还可以吸收煤炭释放的热量，降低煤炭温度。
3. 注浆防灭火技术：通过向采空区注浆，填充空隙并隔绝空气，降低氧气浓度，从而达到防灭火的目的。
注浆材料应选择具有阻燃、降温、封堵等功能的材料。
4. 均压防灭火技术：通过调整矿井内外压力，降低采空区的氧气含量，减缓煤炭氧化速度。
同时，均压技术还可以防止外部空气进入采空区，降低自燃风险。
5. 人员管理：加强矿工的安全培训，提高其对采空区自燃的认知和应对能力。
同时，制定严格的作业规程，确保矿工在采空区作业时的安全。
四、技术应用与效果评估综合应用上述防灭火技术，可以有效地控制昌恒矿综放采空区的自燃问题。
通过实时监测预警系统，及时发现自燃隐患并采取相应措施。
阻化剂、注浆和均压技术的应用，可以降低采空区的温度和氧气浓度，减缓煤炭氧化速度。
同时，加强人员管理，提高矿工的安全意识和应对能力，确保安全生产。
五、结论昌恒矿综放采空区自燃“三带”的划分及综合防灭火技术的研究与应用，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
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。
采空区_三带_划分指标的研究
量又不会及时带走 , 形成热量蓄积 , 使煤的温 度不断上升。经过一定时间, 导致自燃。 # 窒息带。此区内风速过小 , 风流中氧浓度太 低, 不能维持氧化过程不断发展; 另外 , 即使 已经发生自燃 , 也会因缺氧而窒息。 划分 三带 有三种标准。一种是按照采 空区内漏风速划分的: 低温不自燃带, 采空区 内漏风风速在 0. 24~ 0. 1m/ m in 的区域; 可 能自燃带, 漏风风速在 0. 24~ 0. 1m/ min 之 间的区域; 窒息带 , 漏风风速小于 0. 1m/ m in 的区域。另一种是按照氧气浓度划分 : 低温 不自燃带, 氧气浓度大于 18% ; 可能自燃带 , 氧气浓度在 18% ~ 10% 之间; 窒息 带, 氧气 浓度低于 10% 。漏风速指标和氧气浓度指 特性曲线应以顶板下沉量为横坐标 , 以支柱 阻力为纵坐标通过现场实测来绘制。各矿井 可以把所使用的各种支架, 在用于不同煤层 工作面及顶板条件下时, 现场实测其实际工 作特性曲线 , 根据此工作特性曲线计算顶板 释放能量。
煤炭工程师
199. 3
1997
标实质上是一致的, 二者都是以采空区内漏 风流情况为划分 三带 的依据。只是在采空 区内测量漏风速较难做到 , 按漏风速划分 三 带 的标准通常用在理论数值解算上较多, 而 测取采空区内氧气浓度相对容易些, 所以在 现场实测分析中多采用按氧气浓度划分 三 带 的标准。最近国内外一些学者提出用升 温率指标划分采空区 三带 的标准。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。 上述三种划分采空区 三带 的指标, 在 实际应用中的适用性如何, 下面将进行这方 面的研究分析。 2 氧浓度和漏风速指标的局限性 图 1 为平庄古山二井 380 工作面采空区 进回风两侧测取的氧气浓度距工作面距离变
煤矿采空区自燃三带如何划分
煤矿采空区自燃三带如何划分?采空区分为三带，而煤炭的自燃一般发生在自然带。
采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。
合理地确定采空区自燃三带的范围，可以增强防灭火措施的针对性，提高防灭火工程的效果，有效预防自然发火事故，将对预防采空区的自然发火及保障综放面的安全生产具有十分重要的现实意义。
自燃三带划分的理论依据是煤氧复合理论，该理论认为煤炭自然发火必须同时满足3个条件，即：①煤自燃倾向，且呈现破碎堆积状态；②具有持续供氧的漏风条件；③具有良好的蓄热条件。
分析自然发火的条件可以看出：自燃的第1个和第3个条件与浮煤的厚度相关，只有煤层达到一定厚度才具备蓄热条件；自燃的第2个条件与氧气浓度相关，只有氧气浓度达到一定值后才能维持浮煤的氧化反应。
因此，氧气浓度场分布和采空区浮煤厚度分布可以正确反应采空区浮煤的自燃环境和自燃条件，利用这2个指标就可以将采空区科学地划分为空间自燃三带。
自然发火是煤氧复合发生反应的结果，在进行采空区空间自燃三带划分时，不仅要考虑采空区氧气浓度的分布，还要考虑煤自然发火的物质基础——煤的分布，只有把氧气浓度C与浮煤厚度h分布相结合，才能正确反应综放采空区浮煤的自燃状态。
具体划分办法有以下3种。
1）散热带。
综放采空区散热带是指具备充足的供氧条件但不具备蓄热条件的区域，或者具备充足的供氧条件但浮煤厚度h小于极限厚度h min或没有浮煤的区域，其判定条件为(C>18%)∪(10%≤C≤18%∩h<h min)。
2）氧化升温带。
氧化升温带是指具备充足的供氧条件和良好的蓄热条件，煤自燃产生的热量只有部分被带走，所剩热量能维持煤继续氧化升温的区域，其判定条件为(10%≤C≤18%)∩(h>h min)。
3）窒息带。
窒息带是指由于不具备维持煤继续自燃升温的供氧条件，煤氧化反应减缓或停止的区域，其判定条件为C<10%。
当确定了采空区的自燃三带后，在采空区内最易自燃区域内注防灭火材料，从而破坏漏风供氧和蓄热环境，消灭煤炭自燃。
煤矿采空区防灭火技术
煤矿采空区防灭火技术摘要：目前来看我国煤矿开采工作中采空区处理水平参差不齐，相当一部分企业在作业过程中存在采空区自燃风险大的问题。
本文针对一系列煤矿采空区防灭火技术进行了分析，希望本文所述内容能够进一步提升煤矿采空区防灭火技术应用情况。
关键词：煤矿采空区；防灭火技术；应用1采空区自燃机理采空区煤自燃也称矿井内因火灾，是指遗留在采空区内部的煤在未经点燃而自行燃烧的现象。
其机理目前普遍认为是煤氧复合作用，与空气接触原始煤体在蓄热条件良好的空间内被氧化，温度逐渐升高，直至发生煤自燃。
跟据目前研究成果可将煤自燃分为3个阶段：潜伏期、自热期、燃烧期。
潜伏期煤与氧气发生缓慢氧化，形成不稳定的氧化基，在自热期煤经过长时间的氧化，化学活性增强生成的不稳定的氧化物也开始逐渐分解，煤体温度升高至60～80℃，在温度升高到一定程度，煤开使发生干馏现象，生成碳氢化合物和CO等可燃气体，随着自热期的发展，氧化反应加速，煤温逐渐上升到自燃温度，进入燃烧期，此时，煤发生深度热分解反应，可以观察到明火、烟雾，燃烧过程释放出碳氧化合物和一些烃类气体。
2煤矿采空区防灭火技术2.1通风与监测通风系统以及环境检测系统是保障采空区环境安全以及明确具体数据参数的重要系统，通风系统需要满足整个矿井的整体通风需求，而且需要重点进行通风孔位置的布置，合理的通风孔位配合功率充足的风扇才能最大限度保障井下环境安全。
而通风系统还是均压防火的核心基础，利用通风系统来有效调节两端漏风的风压差，减少气流运动速度，在比较完善的均压防火系统之下两端风压差基本趋近于零，达成这样的目标能够在发生自燃后有效进行火势封闭，减少气流流动、抑制火势发展并增加扑救效率。
另外，在通风系统正常工作的基础上，做好相应的参数监测工作能够及时发现异常情况，及时进行处理则能够有效预防自燃的发生。
2.2预防性灌浆技术预防性灌浆技术就是将一定比例的水、黄土制成泥浆，然后利用泥浆泵将其灌注到采空区中以防止其发生自燃的一种技术。
辛置煤矿综采工作面采空区自燃“三带”划分研究
收稿日期：２０１９?０７?０２作者简介：孙海峰（１９８４－），男，山西交口人，工程师，从事矿井通风与安全技术工作。
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２７９８．２０２０．０２．０１６辛置煤矿综采工作面采空区自燃“三带”划分研究孙海峰（霍州煤电集团公司辛置煤矿，山西霍州 ０３１４１２）摘 要：为搞清辛置煤矿２－２０８工作面采空区自燃“三带”的分布范围，通过在工作面的进、回风巷预埋两组束管，进行现场监测采空区氧浓度场的分布规律，并结合计算机数值模拟，分析得出辛置矿２－２０８工作面采空区“三带”分布规律：０～２８ｍ为散热带，２８～５２ｍ为氧化带，距工作面大于５２ｍ为窒息带。
由此提出了采空区防灭火技术措施。
关键词：采空区；自燃“三带”；氧浓度场；防灭火中图分类号：ＴＤ７５２．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００５?２７９８（２０２０）０２?００４４?０３ 煤炭自然发火不仅会导致矿井设备毁坏、资源冻结和生产接替紧张，造成巨大经济损失，还会释放出大量的有毒有害气体，危及矿工的人身安全［１］。
采空区作为井下煤层自然发火的高危区域［２］，是煤矿防治的重点［３］。
辛置煤矿已开采数年，井下巷道错综复杂，增加了采空区漏风的危险，而且开采的煤层主要为高硫煤，属于Ⅱ类自燃煤层，具有自燃性，矿井和煤层赋存地质条件的特殊性增加了自燃危险性［４］。
本文以辛置煤矿２－２０８工作面为研究对象，通过对综采工作面采空区自燃“三带”分布情况进行现场实测、理论分析和模拟研究，确定采空区自燃“三带”分布规律，并提出了现场防火的技术措施［５］。
１ 工程背景辛置煤矿２－２０８综采工作面所采２号煤层位于二叠系下统山西组，为低硫肥煤，工作面标高２６１～３０６ｍ，地面标高７２５～７４５ｍ，煤层平均厚度４．１ｍ，倾角２～６°，煤层稳定可采，结构复杂，含两层夹矸，其中第二层夹矸层位较稳定，厚度稍大。
煤层老顶为厚度７．２ｍ的Ｋ８中细砂岩，直接顶为３ｍ厚的泥岩、砂泥岩；直接底为４．５ｍ厚的泥岩，老底为６．５ｍ厚的中砂岩。
色连煤矿采空区自燃“三带”划分与火灾防治
色连煤矿采空区自燃“三带”划分与火灾防治许宏【摘要】根据色连一矿冲沟发育地貌8101大采高工作面的实际情况,沿采空区倾向布置了束管监测系统.通过对采空区O2浓度及CO体积分数的分析和数值拟合,绘制出了氧浓度分别为18％、15％、11％和7％的等值线图,并且与实际情况相符,进而确定出8101工作面采空区自燃“三带”的范围.最后,根据划分的“三带”范围,确定了埋管注氮的现场防灭火方案,有效地防止了采空区遗煤自燃,保证了工作面的安全回采.【期刊名称】《同煤科技》【年(卷),期】2018(000)005【总页数】4页(P17-20)【关键词】冲沟发育;采空区;埋管注氮【作者】许宏【作者单位】内蒙古同煤鄂尔多斯矿业公司【正文语种】中文【中图分类】TD75+20 引言色连一矿位于内蒙古鄂尔多斯市东胜区罕台镇附近，具有典型的冲沟发育地貌，该地质特征缩短了工作面周期来压步距，进而影响了采空区自燃“三带”的范围。
煤层的吸氧量在0.46 cm3/g～0.95 cm3/g，自然发火期为40天～60天，属易自燃煤层，在开采过程中存在采空区遗煤自然发火问题。
为了保证矿井安全高效回采，防止采空区遗煤自燃，对2-2上煤层8101工作面采空区自燃“三带”进行划分很有必要。
目前，采空区自燃“三带”的划分一般有三种。
其中基于氧体积分数的标准最为常用，一般以18%作为划分散热带和氧化带的标准，以7%作为划分氧化带和窒息带的标准[1]。
因此，确定采空区自燃“三带”的范围和选择合适的防灭火方案，对于防止采空区遗煤自燃具有重要意义。
1 工作面概况2-2上煤层8101工作面为我矿首采工作面，倾斜长度280 m，走向长度2 008 m，煤层埋深135 m，平均厚度3.84 m，倾角1°～3°，煤层赋存稳定。
工作面顶板岩性主要为粉砂岩和细粒砂岩，底板岩性主要为砂质泥岩及粉砂岩。
煤层灰分14.38%，挥发分34.73%，干基硫0.49%，具有爆炸危险性。
桃园煤矿Ⅱ1042采空区自燃三带划分
桃园煤矿Ⅱ1042采空区自燃三带划分发布时间：2021-05-10T07:39:05.538Z 来源：《中国科技人才》2021年第7期作者：陈晓牛[导读] 煤炭自燃火灾是矿井常见主要灾害之一。
不仅可造成工作面停产，冻结已准备的煤炭资源，而且还可能造成大量人员伤亡。
淮北矿区部分矿井如朱仙庄矿、桃园矿、许疃矿、童亭矿、青东矿等开采煤层具有自然发火危险性，最短发火期为3～6个月。
淮北矿业桃园煤矿安徽省 234000摘要：煤炭自燃火灾是矿井常见主要灾害之一。
不仅可造成工作面停产，冻结已准备的煤炭资源，而且还可能造成大量人员伤亡。
淮北矿区部分矿井如朱仙庄矿、桃园矿、许疃矿、童亭矿、青东矿等开采煤层具有自然发火危险性，最短发火期为3～6个月。
自然发火威胁矿井安全生产，因此，研究煤层自然发火特征与防控技术是保证矿井安全生产的主要工作重点任务之一。
桃园煤矿现主采工作面为10煤层1042工作面，工作面采空区内由于遗煤堆积容易成为安全生产的隐患，为了有效地防治10煤层自然发火，保障煤矿安全生产，需要对该矿煤层赋存及采掘接替特征条件下的10煤层煤炭自燃规律进行研究，为10煤层自然发火防治提供科学依据及理论指导。
关键词：自然发火、三带划分、采空区、防灭火Abstract：From the competitive point of view, advertising can help financial institutions to build a unique brand image and product service awareness, so that customers have a good brand association, and then get a good consumer experience; from the perspective of meeting the market, advertising can play a notification function, persuasive function and reminder function, so that consumers can Enough timely understanding of the financial products launched by financial institutions, and then perceive the superiority of the financial products of the enterprise, and ultimately make a purchase decision; from a long-term operating point of view, advertising has a strengthened function, allowing customers to buy the financial products they believe that the decision is correct, or even form a positive. Word of mouth communication brings a wider range of sales.1.概况Ⅱ1042工作面位于Ⅱ4采区一阶段且为该采区的首采工作面，上区段为一水平的1046和1066采空区，左与Ⅱ2采区相邻，右至4-5勘探线南85m。
综采工作面采空区煤炭自燃三带的划分及实测
檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻檻 （ 上接第 142 页） 区的危险区域 参考文献：
表1
位置 进风侧 回风侧
713 工作面采空区 “三带” 范围表
散热带 / m ＜ 30 ＜ 25 自燃带 / m 30 25 90 80 窒息带 / m ＞ 90 ＞ 80
［3 ］
3 ） 采空区遗煤温升速度。 如果采空区内每天 的升温率 K ≥1 ħ / d 时， 就可以认为已进入可能自 燃带
［4 ］
。
采空区内即使漏风流形成了供煤氧化升温的条 件， 但如果某一因素能够限制采空区内积热升温 ， 那 么采空区内温度就不会上升， 从而不会产生自然发 。 ， 火 由此可见 采空区内按漏风流的 O2 浓度划分出 的自燃带内， 浮煤不一定具有氧化积热的条件。 所 以按 O2 浓度指标和漏风速指标划分采空区“三带 ”
1 ） 影响煤矿大面积采空区失稳的自然地质因 素包括煤层厚度、 倾角、 埋深、 断层的影响、 岩体质量 指标 RQD 值、 覆岩的弹性模量和单轴抗压强度、 煤 体的单轴抗压强度、 地应力场中的最大最小主应力 差及应力方向、 采空区积水情况等。 2 ） 影响煤矿大面积采空区失稳的开采技术因 素包括开采面积、 采空区体积、 回采工艺、 顶板垮落 情况、 上下及周围煤层开采情况、 采空区密闭情况、 地表塌陷情况、 采空区失稳事件发生情况、 采空区上 地表建筑物分布情况等。 3 ） 煤矿大面积采空区失稳危险状态等级评定
· 146·
11
（ 第 43 卷第 5 期）
分析·探讨
W1 =
i =1 11 i =1 9
∑G i
∑G imax
i =1 9
18 = = 0． 486 37 18 = 0． 474 38
浅埋煤层综放采空区自燃“三带”与压力横三区关系
稳特征分析 二者之 间的关系。采用束管监测采 空区气体分布 ， 得 出 了采 空区 自燃“ 三 带” 的分布 规律。根据 矿压观 测与关键 层理论分析 ， 分析 了顶板破断形成 的结构及 失稳形 式 ， 采用 Ｒ Ｆ Ｐ Ａ 模拟 了采 空区底 板支承压 力分布规律 ， 划分 了采空 区压力 横三 区； 分析 了各 区渗流特点 ， 通过对 比发现浅埋采 空区 自燃 “ 三带” 与压力横 三区有较好 的对应 关系。
１ ３卷
探头
探头
探头
探头
探头
（ ａ ） 测点布置 图
（ ｂ ） 采气探头示 意图
图 １ 测点及探 头布置示意图
ｑ １ （ ）ｌ ＋ １＜ｑ １ （ ）Ｉ ； Ｌ １＜Ｌ ２ 。
２ ． ２ 采 空 区 自燃 三带分 布规 律
结合 现 场实测 及 数 值 模 拟 相结 合 的方 法 、 利 用 最 大最小 理论 确定 采 空 区 自燃 三带 的分 布见 图 ２ 。
关键 词
综放采 空 区
自燃“ 三带”
关键层理论 Ｂ
支承压力
中图法分类号
Ｔ Ｄ ７ １ １ ． ４ ；
文献标 志码
我 国西北 地 区浅 埋 煤 层 赋存 稳 定 、 地 质 构造 简
的首采 面 ， 黄 土层 平均 厚 ３ ８ ． ２ ｍ， 基岩 ８ Ｏ～１ ３ ０ ｎ ｌ ， ６
单、 瓦斯含量小 ， 大部分千万吨级矿井分布 于此 ， 但
煤 层 变质 程度 低 、 易 自燃 ， 工 作 面采 空 区 、 巷道高 冒 区常受 到煤 自燃 的严 重 威 胁 Ｊ 。采 空 区 遗煤 自燃 发 火 除取 决于 煤 自身 的氧 化 特 性 之外 ， 还 主 要受 采 空 区供 氧及 蓄 热 环境 、 遗煤 分 布 、 采 空 区漏 风 源 、 汇 集 强度 以及 工 作 面推进 速度 的影 响 Ｊ 。
切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究
切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究摘要：采空区是煤自燃火灾发生的主要区域。
针对切顶留巷工作面采空区漏风量大、漏风范围广的问题，以新集一矿360804综采面为研究背景，采用束管取气与导线测温的方法，分析了切顶留巷“Y”型通风工作面O2、CO气体浓度和温度随测点埋深的变化，获得了切顶留巷期间采空区自燃危险区域分布特征，确定了工作面月最小安全推进度。
结果表明：切顶留巷时，360804工作面主进风侧65~127 m为氧化升温带，柔膜墙侧32~83 m为氧化升温带；与正常开采相比，由于通风系统的改变，氧化升温带向采空区深部移动，柔膜墙侧变化最明显，约增大了28 m，氧化升温带宽度也有所增加，最大宽度约增加了25 m；工作面月最小安全推进速度约为55 m，提高了约62%。
研究结果对类似工作面采空区浮煤自燃防治具有指导意义。
关键词：切顶留巷；综采面；Y型通风；自燃“三带”；安全推进度0 引言采空区是煤炭回采后上覆岩层自由冒落形成的大空间，遗留有大量的浮煤，漏风不断，是矿井自燃火灾发生的主要区域[1-3]。
据统计，采空区火灾占矿井火灾总数的60%以上[4]，严重影响煤矿的安全生产。
因此，掌握采空区自燃“三带”分布对矿井防灭火工作非常重要。
近年来，切顶留巷技术具有巷道掘进量少、采掘衔接矛盾小、资源回采率高、工作面局部周期压力小等优势[5]，在国内各大矿区得以大量应用[6]。
但是，该技术要求工作面通风方式由“U”型变为“Y”型，采空区内风流运移特性发生改变[7-9]，高温区域必会发生偏移[10]。
同时，切顶后采空区上部留下很大的空间，使得采空区漏风量增加，漏风范围变广，采空区自燃危险性增大[11]，给回采工作面的防灭火带来新的挑战。
因此，有必要开展切顶留巷“Y”型通风采空区自燃“三带”研究工作。
1 工作面概况新集一矿位于两淮地区，开采逐渐进入深部，平均达到700 m以上，瓦斯和自然发火防治难度急剧增大。
360804工作面是3608（6）采区首采工作面，工作面平均可采走向长1530 m，工作面平均倾斜长180 m，平均面积276910.1 m2。
采空区自燃三带在煤矿防灭火中的应用
采空区自燃三带在煤矿防灭火中的应用自燃三带的分布范围及状态是防治采空区自燃发火的重要参数之一，尤其是对采空区防灭火起着很重要的作用。
确定采空区的自燃三带范围，可以有效增加对防灭火措施的针对性，提高防灭火工程的预防效果，进而有效预防自燃事故的产生。
在矿井工作中，采煤方式通常会采用“W”型或“U”型通风方式。
而采空区也会根据漏风大小及遗煤的自燃可能性被分为三带，即自燃带、散热带与窒息带。
接近工作面的采空区内冒落岩石是处于一种自由堆积的状态，漏风大，空隙度大，氧化生热小但散发热量多，所以不易发生自燃现象，这一带叫散热带，宽度在5m～20m。
而自燃带中，岩石空隙度偏小，漏风小，所以蓄热的条件较好，如果这种条件保持时间超过自燃发火期，那么就很容易引起自燃，所以这一带被称为自燃带，一般它的宽度为20m～70m。
从自燃带往采空区内部延深，这一带就是窒息带，因为离工作面比较远，该地带漏风小或消失，O2浓度很低，不具有自燃的前提条件。
开采工作面中需要注意这三带的不同属性，根据煤炭自燃发火期制定相应的管理方式，方能有效减少开采中带来的伤害。
当确定了采空区的自燃三带后，在采空区内最易自燃区域内注防灭火材料，从而破坏漏风供氧和蓄热环境，消灭煤炭自燃。
徐州吉安研发的普瑞特防灭火材料既能有效地防治煤炭自燃，又能封堵煤体孔隙，防止瓦斯向外释放。
普瑞特防灭火材料具有流体的流动性及膏体的覆盖与封堵性，胶凝反应之前属于泡沫流体的一种，具有较好的流动性及堆积性，胶凝之后则属于膏体。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域，凝胶以泡沫为载体沿浮煤的裂隙呈立体状扩散，扩散过程中固结后的凝胶能对其中的裂隙进行有效地封堵，隔断漏风通道。
并且普瑞特防灭火材料能固结90%以上的水分，大幅度提高浆水在防灭火区域里的滞留率。
普瑞特防灭火材料被注入到防灭火区域后，通过大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风的原理防治煤炭自燃。
采空区自燃“三带”划分与综采面极限推进速度研究
① 该系统安装在采煤机截割部上，由于采煤过程中 落煤点产生高浓度粉尘，对系统污染严重，很容易 导致高压喷雾系统产生堵塞现象；② 该系统相比传 统喷雾洒水装置降尘效果好，但是装置及降尘材料 成本费用高，而且该装置局限性大，无法实现综采 工作面大面积降尘目的，需进一步优化改进。
【参考文献】 ［1］ 吕玉芝 . 矿井尘源泡沫化治理技术研究与应用 [J].
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2021 年第 6 期
采空区自燃“三带”划分与综采面 极限推进速度研究
孙晋乐
（山西忻州神达金山矿，山西 忻州 034000）
摘 要 为精准测定神达金山矿 13101 综放工作面采空区“三带”区域，试验应用进、回风两侧采空区内 O2 含量变化对其进行划分，得出工作面进风侧处散热带为 0~30.4 m，氧化带为 30.4~72 m，窒息带为 72 m 以里；
中国煤炭工业，2019（08）：58-59. ［2］ 魏斌 . 岩巷炮掘工作面泡沫降尘技术研究 [J]. 煤
炭与化工，2019，42（01）：121-123. ［3］ 金雪琪，陈明健 . 一种矿用泡沫除尘装置的研究
[J]. 装备制造技术，2018（08）：103-105. ［4］ 王瑞青，孙星 . 泡沫除尘喷雾技术及其应用实践
浮煤最短自然发火期 Tmin=区可能发生自燃的极限推进度为：
= vmax
Lmax × 30 τ min × k
（3）
= 41.6 ×= 30 12.89 m/月=0.43 m/d 88 ×1.1
因此，当 13101 采面推进速度大于 0.43 m/d 时， 采空区无自然发火危险；当工作面推进速度小于 0.43 m/d 时，采空区将有自然发火危险。
图 2 气体取样管的设置及保护
《矿井火灾防治》复习题
矿井火灾防治课程复习题山西电大工学院编目录一、名词解释 (1)二、填空题 (1)三、简答题 (5)四、论述题 (6)一、名词解释1.矿井火灾：发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。
其包括内因火灾（自燃火灾）和外因火灾（外部热源引燃可燃物）两类。
2.自燃发火期：煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间。
3.火风压：在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应叫做火风压。
4.均压防灭火：采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。
5.采空区自燃“三带”：不自燃带(散热带)、自燃带（氧化带）和窒息带（不易氧化带）。
6.燃烧：发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。
其包括内因火灾（自燃火灾）和外因火灾（外部热源引燃可燃物）两类。
7.煤的自燃倾向性：煤自燃的难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一。
8.矿井外因火灾：由外部火源引起，发生在井下及井口附近，但危害到井下安全的火灾。
9.富燃料燃烧：指供氧不足的燃烧。
10.气体分析法：利用煤自燃过程中产生的气体与煤体温度之间存在的关系对火源位置进行探测。
11.开区均压：通常是在生产工作面建立的均压系统，其特点是在保证工作面所需通风风量的条件下，通过实施通风调节，尽量减少向采空区漏风，抑制煤的自燃，防止CO等有毒有害气体涌入工作面，从而保证正常生产。
12.内因火灾：由于煤炭本身发生的物理化学变化而引起的煤炭燃烧的火灾。
13.风流逆转：指烟流沿着原风流相反方向流动，一般表现为沿巷道全断面逆转。
二、填空题1．我国煤矿《煤矿安全规程》规定井下CO浓度最大允许值B。
A．50ppm B．24 ppm C．80 ppm D．100 ppm2．井下煤炭自燃的发展过程可分为三个阶段，它们是 B 。
综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践
综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践余明高;晁江坤;贾海林【摘要】根据目前采空区自燃“三带”的研究现状,确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃“三带”现场观测及数值模拟、MIN-MAX 综合处理法的采空区自燃“三带”的综合划分方法,划分了采空区自燃“三带”范围.以新疆哈密三道岭煤矿4204综放工作面为例进行实际应用,确定了该工作面采空区的自燃“三带”范围.实践表明,该划分方法确定的“三带”能更好地反映浮煤自燃的实际情况,对具有类似条件的采空区防火具有参考价值.【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(032)002【总页数】6页(P131-135,150)【关键词】自燃"三带";极限氧浓度;漏风风速;MIN-MAX方法【作者】余明高;晁江坤;贾海林【作者单位】河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TP3230 引言采用综采放顶煤开采方法开采大采高、特厚煤层时，往往在采空区留有大量的松散遗煤，这些遗煤通过物理吸附和化学吸附，在合适的条件下很容易与采空区漏风流中的氧气发生氧化反应，导致采空区自燃火灾的发生，严重威胁矿井生产［1-5］.对于“U”型通风系统的采空区，按遗煤发生自燃的可能性可将采空区划分为散热带、自燃带、窒息带［6］.采空区自燃“三带”划分是矿井防灭火基础工作的重要内容之一，工作面正常生产时，采空区自燃“三带”是客观存在的，而且处于一个动态的稳定状态［7］.采空区自燃“三带”观测的主要内容是检测采空区内氧气浓度随工作面推进的变化情况，并根据煤氧化的临界氧气浓度确定出散热带、自燃带和窒息带的范围.目前，对于采空区自燃“三带”的划分，国内外尚无统一的标准，但总的说来有3种划分指标:采空区漏风风速、采空区氧气浓度以及采空区温度.以采空区的氧气浓度为划分标准的方法是目前在工程实践中应用最为广泛，也是最有效的划分方法.本文选取一个试验工作面进行埋管布点观测，并进行FLUENT模拟，从而更真实的显示采空区自燃“三带”的分布.最后，利用MIN-MAX的方法优化采空区“三带”分布范围，为采空区防灭火提供形象直观的指导.1 综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法1.1 煤氧化自燃的极限氧浓度确定氧气供给是煤自燃的另一个物质基础，对于特定的松散煤体，氧气供给越充分，煤与氧的化学吸咐和化学反应越快，放热强度越大［8-9］.在某一温度下，其放热强度近似与氧浓度成正比，当氧浓度达到上限漏风强度对应的浓度值时，煤体的氧化生热大于散热，煤体的升温速度达到最大，因为是根据上限漏风强度计算出的氧气浓度，所以将这个极限浓度称为上限氧浓度，用Cmax表示.理论研究表明:上限氧浓度与上限漏风强度、煤氧化放热性、浮煤堆积厚度、周围散热条件和煤岩体原始温度有关.现场实践中，煤体的氧化放热特性、浮煤堆积厚度、采空区的上限漏风强度、周围散热条件和煤岩体原始温度均为定值，故上限氧浓度为可知的极限参数.理论上，上限氧浓度的计算公式［9］为式中:ρg为工作面风流密度，kg/m3;Cg为工作面风流热容，J/(g·℃);q0(Tc)为试验测定的放热强度，J/(m3·s);λc为浮煤导热系数，J/(s·m·℃);Qmax为采空区上限漏风强度，m3/(min·m2);C0新鲜风流氧浓度，mol/m3;Tc为煤体平均温度，℃;Ty为岩层平均温度，℃;h为松散煤体厚度，m;由上限氧浓度Cmax换算为煤体氧化生热的最大氧浓度Cu的计算公式为式中:V为气体的摩尔体积，L/mol;n为氧气的分子量.引起煤自燃的必要条件之一是有连续充分的供氧条件，当风流在破碎煤层孔隙中流动时，随着煤对氧气的吸附和反应，风流中的氧浓度逐渐降低，当氧浓度降低到某个下限值时，煤氧化产生的热量较小，产热量可通过顶底板岩层全部散发出去.此时，煤体温度不再上升，煤体升温速度为0，则称该极限氧浓度为下限氧浓度，用Cmin表示.理论上，下限氧浓度的计算公式为式中为采空区漏风强度，m3/(min·m2)，其它参量的含义如式(1)中所述.由下限氧浓度Cmin换算为煤体氧化生热的最小氧浓度Cd的计算公式为1.2 采空区流场数值模拟根据工作面的具体情况建立模型，气体在采空区的流动，可看作是空气在多孔介质中的渗流.模拟是在GAMBIT中建模，然后采用FLUENT软件进行计算，最后导入到TECPLOT进行后处理.考虑流场的非均匀性，对进风口附近和回风口附近进行局部加密.采空区非均质多孔介质分布情况，采空区氧气浓度和一氧化碳浓度变化方程的源项采用用户自定义函数UDF进行导入、编译.速度与压力之间的耦合采用SIMPLE算法，迭代的最大误差都小于10－3.1.3 基于MIN-MAX方法的采空区“三带”分布范围确定MIN-MAX方法的原理就是将各种方法得到的采空区“三带”范围进行处理，散热带的范围取最小值，窒息带取最大值，从而得到自燃带的最优范围.根据采空区实测氧气浓度和Fluent模拟结果，利用MIN-MAX的方法确定自燃“三带”的最优范围.2 采空区自燃“三带”划分实践将本文确定的综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法，以新疆哈密三道岭煤矿4204综放工作面为例进行实际应用.该工作面走向长度1 687.1 m，倾向长度240 m，煤层平均倾角为6°，煤层平均厚6.3 m，采用走向长壁后退式综采放顶煤全部垮落式采煤法.上顺槽为进风巷兼作轨道运输巷，下顺槽为回风巷兼作皮带运输巷，两巷都为实体煤巷道，沿煤层底板掘进，巷道净宽4 m，净高3 m.2.1 煤氧化自燃的极限氧浓度的具体计算根据现场实测与计算:ρg=1.18 kg/m3;Cg=1.302 J/(g·℃);q0(Tc)=2.87 × 10J/(m3·s);λc=2.13 ×10－1J/(s·m·℃);Qmax=2.48 ×10－4m3/(min·m2)=7.2 × 10－5m3/(min·m2);C0=9.375 × 10－10mol/m3;Tc=30℃;Ty=12 ℃;h=1.3 m;V=22.4 L/mol;n=32.由式(1)得Cmax≈2.64 ×10－1kg/m3;由式(2)得 Cu=18.5%;由式(3)得Cmin≈5.8 ×10 －1kg/m3;由(4)式得 Cd=4.65%.2.2 采空区自燃“三带”范围划分标准的确定煤自燃“三带”的分布特征既与冒落岩石堆放压实状况、遗留浮煤的分布状况、漏风源、漏风汇的位置和漏风强度等因素有关，又与工作面的推进速度有很大的关系.采空区氧含量分布最能反映采空区浮煤氧化状况，因此，采空区三带划分应以氧含量分布为主，其它指标为辅.根据上节中计算的煤体氧化生热的最大氧浓度和最小氧浓度值，本文确定的采空区自燃“三带”划分标准为:散热带φ(O2)≥18.5%;自燃带φ(O2)为18.5%～4.65%;窒息带φ(O2)≤4.65%.2.3 采空区自燃“三带”观测的测点布置采空区自燃“三带”观测采用的方法是在采空区预埋束管检测系统.为分析工作面自燃三带分布情况，沿4204工作面进风巷、回风巷和工作面支架中部各布置3个测点，测点间隔30 m.需要说明的是，进风巷、支架中部和回风巷的每一个测点处都布置一个防倒装置的采样探头，高度为0.6 m，下部有三条腿支撑.为防止采空区积水或浮煤堵塞束管，每个探头高于底板0.5 m左右，端头用三通连接，顶部三通钢管内保护着气体采样器.支架中部的测点布置在支架底放溜槽后部采空区，并且导出到进风巷进行观测.采空区抽气导管采用聚氯乙烯硬质塑料束管，直径为6 mm，为了避免抽气管被采空区冒落的岩石砸坏，外部用直径为70 mm的钢管进行保护.采空区自燃“三带”观测采用抽气法，其抽气探头放在三通钢管中进行保护.将测点编号1-9，按照图1布置，测点之间间隔30 m.其中，测点 1，4，7为第一组;2，5，8为第二组;3，6，9为第三组.2.4 采空区自燃“三带”的观测数据分析由现场实测可知4204工作面采空区氧气体积分数如图2所示，根据煤炭氧化自燃理论，煤炭自燃的决定性因素是漏风风流中的氧气体积分数，用氧气体积分数来划分采空区煤炭氧化自燃“三带”是可靠的，在现场实际测定中也经常使用这种方法［10-11］.分析图2所反映的4202工作面采空区氧气体积分数变化和实测结果可知:(1)当工作面推进50 m后氧气体积分数就迅速减少.这是由于煤层顶板为松软岩石，采空区顶板垮落时，冒落的顶板压实程度较好，采空区漏风较少.(2)各测点氧气体积分数下降的趋势为:靠回风侧的测点下降最快，靠近进风侧的最慢.实测结果充分说明了U型通风系统工作面的采空区漏风流场与漏风变化规律为采空区中部靠进风侧漏风较大，回风侧较小.2.5 采空区自燃“三带”实测范围的确定根据图2从氧气体积分数的变化规律分析可以得出4204综放工作面采空区自燃“三带”的范围如表1～3所示.表1 第一组测点所反映的自燃“三带”分布范围Tab.1 Distribution of the spontaneous combustion three-zone reflected by the first points?表2 第二组测点所反映的自燃“三带”分布范围Tab.2 Distribution of the spontaneous combustion three-zone reflected by the second points?表3 第三组测点所反映的自燃“三带”分布范围Tab.3 Distribution of the spontaneous combustion three-zonereflected by the third points?根据采空区实测氧气体积分数，利用MINMAX的方法所确定的自燃三带范围如表4所示.表4 现场实测数据反映的自燃“三带”分布范围Tab.4 Range of coal spontaneous combustion three-zone reflected by the on-site measured data?由表4可知，采空区自燃“三带”的位置和范围与工作面的漏风量有直接关系.工作面进风巷漏风充足，所以进风巷的自燃带在采空区深部，且范围最大，回风巷漏风最小，所以回风侧进入自燃带比较早，且自燃带范围较小.因此，工作面漏风量越大，采空区自燃带位置越向采空区深部延伸，且自燃带的范围越大.2.6 4204工作面采空区流场分布的数值模拟根据现场观测可知，4204综放工作面采空区两端浮煤厚度达3.0 m，中部采空区浮煤厚度为1.3 m，由于顶板压力较大，根据地质资料可假设中部采空区浮煤距离顶板3 m处为致密边界，工作面的长度为240 m，采空区的深度为300 m，工作面的横截面尺寸为4 m×3 m.数值模拟的物理模型如图3所示.采空区流场分布对采空区的组分浓度分布以及“三带”划分均有重要影响，煤自然发火的主要条件是供氧和蓄热，其中蓄热程度由风速决定.根据国内外学者对采场漏风的研究，一般认为［12-14］，采空区风速介于 0.1 ～0.24 m/min 之间为氧化自燃带.采空区高度为1.5 m平面的漏风速度场、氧气体积分数场的分布如图4和图5所示.根据采空区漏风风速模拟得出距进风巷不同距离处自燃“三带”的分布范围见表4所示.根据采空区氧气体积分数模拟得出距进风巷不同距离处自燃“三带”的分布范围见汇总表5和表6所示.表5 漏风风速模拟的自燃三带分布Tab.5 Distribution of coal spontaneous combustion three-zone according to leakage air viscosity?表6 氧气体积分数模拟的自燃三带分布Tab.6 Distribution of coal spontaneous combustion three-zone according to oxygen concentration?3 4204工作面采空区“三带”范围综合确定根据实测氧气浓度变化得到的进风巷采空区自燃“三带”的分布，以及模拟得到的自燃“三带”范围，利用MIN-MAX的方法进行优化，得出最优的自燃带范围是17.5～160 m.根据对进风巷自燃“三带”范围的综合确定，同理，可以计算出距进风巷120 m和240 m的“三带”范围如表7所示.表7 综合确定的自燃“三带”的分布Tab.7 Distribution of coal spontaneous combustion three-zone based on comprehensive method?4 结论(1)确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃“三带”现场观测及数值模拟、MIN-MAX综合处理法的采空区自燃“三带”的综合划分方法，据此划分的采空区自燃“三带”范围，能更好地反映浮煤自燃的实际情况. (2)研究表明，采空区自燃“三带”的位置和范围与工作面的漏风量有直接关系.工作面漏风量越大，采空区“自燃带”位置越向采空区深部延伸，且自燃带的范围越大.(3)根据MIN-MAX方法，4204工作面进风巷采空区自燃“三带”范围为散热带0～17.5 m，自燃带17.5～160 m，窒息带＞160 m;工作面中部的自燃“三带”范围为散热带0～14.5 m，自燃带14.5～139 m，窒息带＞139 m;回风巷的自燃“三带”范围为:散热带 0～9 m，自燃带 9～74.5 m，窒息带＞74.5 m.(4)根据现场观测、数值模拟和MIN-MAX方法表明，距进风巷距离不同位置的采空区自燃“三带”范围有一定的差异，可为采空区防火提供基础数据，据此可有针对性地采取防灭火措施.参考文献:［1］王省身，张国枢.矿井火灾防治［M］.徐州:中国矿业大学出版社，1990. ［2］王德明.矿井火灾学［M］.徐州:中国矿业大学出版社，2008.［3］邬剑明.煤自燃火灾防治新技术及矿用新型密闭堵漏材料的研究与应用［D］.太原:太原理工大学，2008:3-5.［4］王俊峰，邬剑明，靳钟铭.一种预测采空区自燃危险区域的新方法——CFD 技术的应用［J］.煤炭学报，2009，34(11):1483-1488.［5］郝宇，刘杰，王长元，等.综放工作面超厚煤层注氮防灭火技术应用［J］.煤矿安全，2008，12(7):41-43.［6］张国枢.通风安全学［M］.徐州:中国矿业大学出版社，2008.［7］文虎.综放工作面采空区煤自燃过程的动态数值模拟［J］.煤炭学报，2002，27(1):54-58.［8］余明高，黄之聪，岳超平.以氧指标划分采空区自燃“三带”的实验研究［J］.西安矿业学院学报，1998，18(1):1-5.［9］刘晨瑶，陈曦，王亚超，等.亭南煤样自燃极限参数实验研究［J］.陕西煤炭，2002，25(1):4-5.［10］刘华锋，张人伟.综放工作面采空区自燃“三带”的观测与分析［J］.煤炭安全，2009，19(3):38-40.［11］董建立，邓五先.安一井S4101工作面采空区自燃“三带”观测及防止自然发火的措施［J］.矿业安全与环保，2006，33(4):1-3.［12］褚廷湘，余明高，杨胜强.基于FLUENT的采空区流场数值模拟分析及实践［J］.河南理工大学学报:自然科学版，2010，29(3):2-5.［13］余明高，常绪华，贾海林.基于Matlab采空区自燃“三带”的分析［J］.煤炭学报，2010，35(4):1-4.［14］王家学，潘荣锟，余明高.王台矿2304采面自燃“三带”观测及数值模拟［J］.煤炭安全，2010，39(4):1-3.。
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》
《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇一一、引言在煤矿生产过程中，采空区的自燃问题一直是困扰煤矿安全生产的难题之一。
昌恒矿作为煤炭资源丰富的矿区，其综放采空区自燃问题尤为突出。
采空区自燃不仅会造成资源浪费，还会威胁到矿工的生命安全和矿山的正常生产秩序。
因此，研究并有效解决采空区自燃问题具有重要意义。
本文以昌恒矿为研究对象，针对其综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术进行深入探讨和研究。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 划分依据采空区自燃“三带”划分主要依据采空区内气体成分、温度、氧气浓度等参数的变化。
通过对这些参数的监测和分析，可以将采空区划分为三个区域：散热带、自燃带和窒息带。
2. 划分方法（1）散热带：该区域采空区内气体温度较低，一般在30℃以下，氧气浓度较高，无自燃危险。
（2）自燃带：该区域采空区内气体温度较高，通常在30℃《昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究》篇二由于您需要的内容涉及到特定的专业术语和合同细节，如涉及地质技术研究和综合防灭火技术的专业表述，同时还需要遵循法律规范和合同格式要求，我无法直接提供一个符合您所有要求的空白合同文本。
但我可以为您提供一个合同的大致结构和内容，您可以在此基础上进行填写和修改，以符合具体项目的需要。
空白合同（范例）一、双方基本信息甲方：[公司或单位名称]乙方：[公司或单位名称]二、项目内容关于昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术研究项目。
三、权利与义务（一）甲方权利与义务1. 提供项目所需的基础资料及数据支持。
2. 协助乙方开展项目调研和现场勘查工作。
3. 监督乙方的工作进度和成果质量。
4. 按约定支付乙方相关费用。
（二）乙方权利与义务1. 根据甲方的需求进行项目的实施与技术研究。
2. 提供相关技术支持与专业咨询。
3. 及时汇报项目进度并交付相关成果。
4. 保证项目的合法性和技术安全。
四、研究内容与技术标准1. 对昌恒矿综放采空区自燃“三带”进行详细划分。
矿井火灾防治
四、煤炭自燃的早期识别与预报 (一)人体感觉识别煤炭自燃 1.视力感觉 2.气味感觉 3.温度感觉 4.身体不舒的感觉 (二) 气体分析法 气体分析法是利用仪器分析和检测某些指标气体的 浓度变化，来预报煤炭自燃的方法。 1.指标气体与预报指标 目前，我国常用的指标气体有CO、C2H4、C2H2 、 C3H8、 C2H6等，预报指标有CO和C2H4绝对量、火灾系数 、链烷比。
第四章 矿 第四节 预防自 井防灭火技 燃的开采、通风 井下易发生的术地点经常有： 措施
1.采空区，特别是未及时封闭或封闭不严且留有大量 浮煤的采空区；
2.煤柱内； 3.煤层巷道的冒空跨帮处； 4.地质构造附近。 一、选择合理的矿井开拓系统 合理的开采系统应符合：(1)对煤层的切割少；(2)系统 简单，运输环节少，通风线路短，通风风压低，通风设施 少，矿井内外部漏风小，采(盘)区或区域划分合理；(3)有 利于灾害的预防，便于灾变时人员撤离。
6.井下必须设置消防材料库，并应装置消防列车。消 防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规 定，不得挪作它用，并按期检查和更换。
7.井下爆破材料库、机电设备硐室、检修硐室，材料 库、井地车场、使用带式输送机或液力偶合器的巷道以 及采掘工作面附近的巷道中，应备有灭火器材，其数量 、规格和存放地点，应在灾害预防和处理计划中确定。 井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本 职工作区域内灭火器材的存放地点。
一、地面火灾的预防规定 1.生产和在建矿井必须制定井上、下防火措施。矿井 的地面及所有建筑物、煤堆、矸石山、木料厂等处的防火 措施和制度，必须符合国家有关防火规定。 2.木料厂、矸石山，炉灰场距离进风井不得小于80m 。木料厂距离矸石山不得小于50m。矸石山、炉灰场不得设 在进风井的主导风向上侧，也不得设在表土10m内有煤层的 地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷区范围内。 3.新建矿井的永久井架和井口房，以井口为中心的联 合建筑，必须用不然性材料建筑。 4 .进风井口应设防火铁门，如果不设防火铁门，必须 有防止烟火进入矿井的安全措施。 5.进口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火 炉取暖，暖风道和压入式通风的风硐必须用不然材料砌筑 ，并应至少装设2道防火门。 6.矿井必须设地面消防水池，并经常保持200m3以上的
煤矿井下采空区自燃“三带”的探讨与考察
煤矿井下采空区自燃“三带”的探讨与考察摘要：本文主要探讨煤矿井下采空区自燃“三带”的划分、监测及分析，确定自燃“三带”区段，保证采煤工作面的正常回采。
关键词：煤矿；自燃；三带引言根据采空区自燃“三带”的划分、监测及分析，自燃“三带”区段，根据该区段采取针对性措施，确保安全生产。
一、采空区自燃“三带”划分按采煤工作面采空区内浮煤自燃危险性的不同，可将采空区划分为散热带、自燃带和窒熄带。
在采煤工作面推进过程中，采空区自燃“三带”范围和宽度随采煤工作面漏风量、氧浓度、浮煤厚度和采空区温度等因素动态变化。
自燃“三带”的定性划分指标主要可分为3类：⑴按照氧浓度划分采空区自燃“三带”；⑵用温升率指标划分采空区自燃“三带”；⑶按照采空区内漏风风速指标划分自燃“三带”。
根据自燃“三带”的划分情况，可以确定综放面对自燃防治有利的最低月推进度和最长停采撤架封闭时间。
一般认为划分漏风散热带和自燃带的指标为：氧浓度18%、日升温速率≥、漏风风速0.015m/s。
划分自燃带和窒熄带的指标为：氧浓度≤8%或10%，日升温速率≤1℃/d，漏风风速0.00033m/s。
自燃带和窒熄带的标准采用10%较多。
二、采空区自燃“三带”监测1.采空区自燃“三带”监测方案进回风巷内沿底板向采空区各埋设一趟8芯束管，束管长度150m，沿进、回风巷向外间隔30m各布置5个采样头。
以上采样头一旦进入采空区即开始取气分析，直至取样分析结果表明采样头已经进入窒息带。
如果因为管路被砸断等原因导致分析数据无意义时必须重新铺设束管。
2.采空区自燃“三带”分布的影响因素分析煤体自燃过程是一个非常复杂的动态过程，这个过程由煤体内在自燃性和外界条件共同决定。
综放面采空区自燃“三带”是个动态的变化范围，随着推进度、漏风量、注氮量等多种因素变化而变化。
因而采空区自燃“三带”的宽度受到多因素的共同影响而动态变化。
其具体的影响因素如下：（1）进度影响采空区自燃“三带”的区域是一个动态的范围，随着工作面的向前推进而动态的变化。
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传感元件
中间环节
执行机构
安 全
3 安全防护装置的作用
杜绝或减少机械设备在正常状态、故障状态、人
员误操作情况下发生人身或设备事故。
（1）防止机械设备因超限运行而发生事故
超速、超压、 超温、超位、 超载等
自动减压阀、 风电闭锁、 瓦斯电闭锁
（2）通过自动监测与诊断，排除事故或中断危险 （3）防止因人为错误操作而引发的事故 （4）防止操作者误入危险区而发生事故
双手按钮式 开关
防护罩、紧急制动
（5）使操作人员有安全感，减少紧张情绪
4 安全防护装置的设计原则
优先考虑人的因素、 确保人身安全 保证在寿命周期内 质量可靠、性能稳定 类似于“三同时”原则
（1）以人为本原则 （2）安全可靠性原则 （3）同时设计原则
（4）简单、经济、方便原则
符合人体功效学
（5）自动组织原则
张 家 口 艾 家 沟 煤 矿
鹤 岗 振 兴 煤 矿
六 盘 水 马 场 煤 矿
生 产 工 艺
原 材 料
设 备
安 全 防 护 装 置
没有安全防护装置的各类事故
1 安全防护装置概念
安全防护装置是指能防止危险因素引起人身伤害，保
障人身和设备安全的所有装置。
2 安全防护装置的基本组成
安全防护装置
危 险 因 素
自动识别危险、 自动排除故障
5 安全防护装置的防护重点
以机械加工设备为例， （1）加工区
1.圆锯的切割部位 2.压力机冲压部位 3.破碎机旋转切片 1.链轮 2.明齿轮 3.皮带 1.误操作 2.无意识动作 3.其他
（2）传动机构
（3）人的危险动作
The end
Thank you!
10
安全防护装置
李刚强
安全培训处
学习内容
1 2
3
安全防护装置的概念 安全防护装置的基本组成
安全防护装置的作用
4
5
安全防护装置的设计原则
安全防护装置的防护重点
暂时达不到
本质安全
Hale Waihona Puke 安全形势严峻减小事故 发生概率S 或 降低事故 严重程度P
法制enforcement 教育education 技术engineering