采空区自燃三带的划分
《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、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区自燃问题日益突出，给矿山的生产安全带来了极大的威胁。
昌恒矿作为重要的煤炭产区，其综放采空区自燃问题尤为突出。
因此，对采空区自燃的“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，对于保障矿山生产安全、提高煤炭开采效率具有重要意义。
二、采空区自燃“三带”划分1. 冒落带：采空区上方煤岩体在开采过程中形成的破碎带。
该区域内煤体可能因外界因素（如风力）的影响而发生自燃。
2. 裂隙带：冒落带以下的煤岩体在受到外力作用时形成的裂缝带。
该区域内由于通风不良，氧气含量较高，容易形成煤的自燃条件。
3. 遗煤氧化带：采空区内残留的煤炭在通风不良的环境下容易发生氧化反应，释放出热量，当热量积累到一定程度时，可能引发自燃。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警技术：采用先进的红外测温技术、瓦斯监测系统等手段，实时监测采空区内温度、气体成分等参数的变化，及时发现自燃隐患。
2. 注浆防灭火技术：通过向采空区注入灭火剂（如黄泥、凝胶等），降低煤体温度，抑制自燃过程。
该技术可有效控制采空区自燃的蔓延和扩展。
3. 惰性气体防灭火技术：通过向采空区注入惰性气体（如氮气），降低氧气浓度，抑制煤体氧化反应。
该技术具有环保、高效、安全等优点。
4. 密闭充填技术：采用密闭充填法对采空区进行封闭，减少空气流通，降低氧气含量，从而抑制自燃过程。
该技术适用于封闭性较好的采空区。
5. 人员培训与应急救援：加强矿山人员的防灭火知识培训，提高应急救援能力。
同时，制定完善的应急预案，确保在发生自燃事故时能够迅速、有效地进行救援。
四、研究总结与展望通过对昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术的研究，我们提出了包括监测预警、注浆防灭火、惰性气体防灭火、密闭充填等多种防灭火措施。
这些措施的实施可以有效控制采空区自燃的蔓延和扩展，保障矿山生产安全。
然而，随着煤炭开采的深入和地质条件的复杂化，采空区自燃问题将愈发严重。
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《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。
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《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，综放采空区自燃问题日益突出，不仅威胁着矿工的生命安全，也对矿山的生产环境造成了严重影响。
昌恒矿作为国内重要的煤炭产区，其综放采空区自燃问题更是备受关注。
因此，针对昌恒矿综放采空区自燃现象，进行“三带”划分及综合防灭火技术研究，对于保障矿山安全生产、提高资源回收率具有重要意义。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 划分依据根据昌恒矿综放采空区的地质条件、气候特点以及煤炭自燃的规律，将采空区划分为散热带、自燃带和窒息带三个区域。
其中，散热带为采空区中通风良好、温度较低的区域；自燃带为因煤炭氧化、温度升高而容易发生自燃的区域；窒息带为因氧气含量较低而无法发生自燃的区域。
2. 划分方法通过对采空区的温度、气体成分、风速等参数进行实时监测，结合历史数据及专家经验，确定“三带”的具体范围。
利用地理信息系统（GIS）技术，对监测数据进行处理和分析，绘制出“三带”分布图，为后续的防灭火工作提供依据。
三、综合防灭火技术研究1. 防火措施针对散热带和自燃带，采取以下防火措施：一是加强通风管理，保证采空区内的空气流通，降低温度和有害气体浓度；二是定期对采空区进行检测，及时发现并处理火灾隐患；三是采用阻化剂、泡沫灭火剂等材料进行预防性防火处理。
2. 灭火技术针对已经发生的火灾，采取以下灭火技术：一是利用高压水枪、泡沫灭火器等设备进行现场灭火；二是采用注浆法、注氮法等工程灭火技术，从根本上消除火灾隐患；三是结合信息化技术，如利用无人机进行火源侦查、利用智能监控系统实时监测火情等。
四、技术应用与效果通过对昌恒矿综放采空区自燃“三带”的准确划分及综合防灭火技术的应用，取得了以下效果：一是有效降低了采空区内的温度和有害气体浓度，改善了矿山生产环境；二是提高了火灾隐患的发现和处理效率，降低了火灾发生的风险；三是通过工程灭火技术和信息化技术的应用，提高了灭火效率和准确性，减少了火灾损失。
《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、引言随着煤炭开采的深入，综放采空区自燃问题日益突出，不仅对矿井安全生产构成严重威胁，还可能对环境造成巨大破坏。
昌恒矿作为重要的煤炭生产基地，面临着采空区自燃的严峻挑战。
本文针对昌恒矿综放采空区自燃现象，研究“三带”划分及综合防灭火技术，以期为矿井安全生产提供理论支持和技术保障。
二、昌恒矿综放采空区自燃现象及成因分析昌恒矿综放采空区自燃现象主要表现为采空区内煤炭自燃，引发火灾事故。
其成因主要与采空区内残留煤炭的自氧化、通风条件、地质构造等因素有关。
在开采过程中，由于残留煤炭的自氧化作用，采空区内温度逐渐升高，当达到煤炭自燃点时，便会引发火灾事故。
此外，通风条件不良、地质构造复杂等因素也会加剧采空区自燃的风险。
三、“三带”划分及特征分析针对采空区自燃现象，本文提出“三带”划分理论，即散热带、自热带和炽热带。
1. 散热带：该区域温度较低，一般不发生煤炭自燃。
其主要特征为通风条件良好，煤炭与氧气接触较少，热量难以积聚。
2. 自热带：该区域处于散热带与炽热带之间，是煤炭自燃的主要区域。
其特征为温度较高，通风条件较差，煤炭自氧化作用强烈。
3. 炽热带：该区域温度极高，煤炭已发生自燃。
其特征为温度持续升高，煤炭燃烧产生大量有害气体和烟尘。
四、综合防灭火技术研究针对昌恒矿综放采空区自燃问题，本文提出以下综合防灭火技术措施：1. 监测预警技术：通过安装温度传感器、气体分析仪等设备，实时监测采空区内温度、气体成分等参数，及时发现自燃迹象，为防灭火工作提供依据。
2. 阻化剂防灭火技术：在采空区内喷洒阻化剂，降低煤炭自氧化速度，减少热量积聚，从而达到防灭火的目的。
3. 注浆防灭火技术：通过向采空区注浆，填充空隙，隔绝空气与煤炭的接触，降低自燃风险。
同时，浆液中的添加剂还可以起到降温、灭火的作用。
4. 均压防灭火技术：通过调整矿井通风系统，使采空区内外的压力分布均匀，减少漏风，降低自燃风险。
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。
《2024年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，综放采空区自燃问题日益突出，给矿山的生产安全带来了极大的威胁。
昌恒矿作为重要的煤炭产区，其综放采空区自燃问题尤为突出。
因此，对采空区自燃的“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，对于保障矿山生产安全、提高煤炭开采效率具有重要意义。
二、采空区自燃“三带”划分1. 散热带：采空区中距离进风口较近的区域，由于空气流通较好，温度相对较低，不易发生自燃。
2. 自燃带：采空区中空气流通较差、氧气浓度较高、煤炭氧化放热速度较快的区域。
该区域是采空区自燃的主要发生地，需要重点监控和防范。
3. 窒息带：采空区中氧气浓度较低，煤炭氧化速度极慢或停止的区域。
该区域虽不易发生自燃，但可能因氧气浓度过低而对矿山生产造成安全威胁。
三、综合防灭火技术研究1. 早期预警技术：采用红外线测温、气体监测等手段，实时监测采空区的温度和气体成分，及时发现自燃隐患，为防灭火工作提供依据。
2. 阻化技术：通过喷洒阻化剂、设置阻化墙等方式，降低煤炭的氧化速度，减少自燃的可能性。
同时，阻化剂还可以吸附空气中的氧气，降低氧气浓度，进一步减缓煤炭的氧化过程。
3. 灌浆防灭火技术：利用黄泥、水等材料制成浆液，通过管道灌入采空区，达到封闭火源、降温降尘的目的。
该技术具有操作简便、成本低廉等优点，是当前矿山防灭火的主要手段之一。
4. 惰性气体防灭火技术：通过向采空区注入惰性气体（如氮气、二氧化碳等），降低氧气浓度，使煤炭处于窒息状态，从而达到防灭火的目的。
该技术具有环保、高效等优点，适用于大型矿山。
5. 人员管理：加强矿山人员的培训和管理，提高员工的防火意识和应急处理能力。
同时，建立健全的防火组织体系，明确各级人员的职责和任务，确保防灭火工作的有序进行。
四、研究结论通过对昌恒矿综放采空区自燃的“三带”划分及综合防灭火技术进行研究，我们明确了采空区自燃的主要发生地和防范重点。
《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、引言在煤矿开采过程中，综放采空区的自燃问题一直是安全生产的重大隐患。
为有效解决这一难题，昌恒矿对采空区自燃现象进行了深入研究，尤其是针对“三带”（即散热带、自燃带和窒息带）的划分及其与综合防灭火技术之间的关系，开展了广泛的技术探讨与实地实践。
本文将通过深入研究昌恒矿采空区自燃的“三带”划分，并探讨综合防灭火技术的实施策略，以期为类似矿区提供参考与借鉴。
二、昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分1. 散热带散热带是采空区内温度相对较低的区域，该区域内的空气流动较好，能够有效带走因采煤而产生的热量。
对于该区域，重点在于监控其与自燃带的交界处，及时发现潜在的热量积累问题。
2. 自燃带自燃带是采空区内最易发生自燃的区域，其特点是温度高、空气流动性差，且存在大量可燃物。
该区域是防灭火工作的重点，需要采取有效的技术手段进行监控和预防。
3. 窒息带窒息带是采空区内氧气含量极低、易导致窒息的区域。
虽然该区域不易发生自燃，但仍需关注其安全状况，确保作业人员的生命安全。
三、综合防灭火技术研究针对昌恒矿采空区自燃问题，综合防灭火技术主要包括以下几个方面：1. 监测预警系统建立完善的监测预警系统，实时监测采空区内的温度、氧气含量等参数，及时发现自燃隐患。
同时，利用大数据分析技术，对历史数据进行挖掘和分析，预测未来可能出现的自燃风险。
2. 灭火技术手段针对自燃带，采取注浆、注氮、喷洒阻化剂等灭火技术手段。
注浆和注氮能够迅速降低采空区内的温度和氧气含量，从而达到灭火的目的；喷洒阻化剂则能有效地抑制可燃物的燃烧。
3. 防火墙与隔爆设施建设在采空区的关键位置设置防火墙和隔爆设施，防止火势蔓延。
同时，定期对防火墙和隔爆设施进行检查和维护，确保其完好有效。
4. 人员培训与应急预案制定加强人员培训，提高作业人员的安全意识和应急处理能力。
制定完善的应急预案，确保在发生自燃事故时能够迅速、有效地进行处置。
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 。
三带划分
裴沟矿32051综采工作面注氮防灭火技术的应用郑煤集团公司总调度室秦功奇徐涛[摘要] 介绍了注氮防灭火的原理、方法，采空区“三带”的划分和确定，注氮方法及取得的良好效果。
[主题词] 防灭火技术注氮技术应用效果分析1、概况郑煤集团裴沟矿32051综放面剩余可采长度660米，倾斜长150米，平均煤厚9.5米，煤层自燃发火期为65天，发火等级不易自燃。
2005年8月工作面出水停产，无法向前推进（水量1500m3/h）,预计堵水需5—7个月。
虽然在堵水初期对工作面采取了一些防自燃发火的措施，但是在后来的施工过程中发现工作面中部支架附近温度升高，同时CO出现超标。
为了不影响堵水作业，在无法采取其它措施的情况下，选用了注氮防火的方法。
2、注氮防灭火2.1 注氮防灭火的原理氮气是一种无毒的不可燃气体，氮气注入井下采空区后具有：降低氧的浓度的作用，既可以迅速扑灭明火，又可以防止采空区遗煤自燃，还具有降温冷却的作用，兼具抑爆的效果。
使用注氮防灭火同时具有恢复工作量小，不损坏其它设备，不影响其它工作，成本低等优点。
注氮原理：制氮装置采用中空纤维膜分离制氮技术。
中空膜分离气体总过程分为溶解和扩散两步，即混合气体（空气）在膜的高压侧表面，以不同的溶解度溶于膜内，然后在膜底侧压力差的推动下，混合气体的分子以不同的速度向膜的低压侧扩散，渗透速度率较快的气体在膜透侧被富集，而渗透速度率相对较慢的气体则在滞留侧被富集，从而达到混合气体分离的目的。
2.2 注氮设备和工艺选择注氮设备选用DM-600型膜分离制氮机，采用这种设备具有井下移动灵活，运行可靠，操作方便，节省成本等特点，这种制氮机制氮效果好，氮气浓度可达到97％以上。
注氮方式有两种方法：①连续式；②间歇式。
采用那种方法取决于氮气在采空区的时间的长短，以及漏风和“三带”的情况。
根据32051工作面的现状：漏风渗透范围小，渗气性差，氮气在采空区中滞留的时间较长。
因此采用间歇式注氮。
采空区自然发火原因分析及预防
采空区漏风路线示意图 3 采场开切眼、两顺高顶煤帮等地点存在 高温发火隐患，没有采取措施进行处理而进入 采空区。 ⑴采场开切眼附近顶底板煤暴露时间较 长，同时工作面在备采、安装期间采场一般配风
采空区浮煤易自燃区域分布示意图
-134- 中国新技术新产品
工业技术
中国新技术新产品 2009 NO.11
China New Technologies and Products
项泡沫等措施，有效的抑制了煤层自然发 ห้องสมุดไป่ตู้的发展，避免了采场回采后切眼盲巷煤层进 入采空区进一步氧化造成自然发火的事故发 生。
⑵采场运、回顺由其是入风道硬帮煤柱，因 受采场动压作用产生裂隙，透气性增强可吸附 大量氧气，易造成初期氧化升温，如果在进入采 空区之前不能及时发现并采取有效措施进行处 理，含有大量氧气并有较高温度的煤体进入采 空区后，在采空区环境中回很快氧化升温发生 自燃。我矿东一 701 备用采场回顺钻场煤壁、南 一 405 备面入风巷道底板裂隙，在备采期间发 生过煤体氧化升温现象。
浅谈集中供热的节能原理
张丽娟 （哈尔滨市拓展物业管理有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）
摘 要：集中供热就是以热水或蒸汽作为热媒，集中向一个具有多种热用户（供暖、通风、热水供应，生产工艺等热用户）的较大区域供应热能 的系统。当前，我国供热能源消费结构以热媒为主。为使国民经济持续稳定，协调发展，保持生态环境，必须节约使用能源，集中供热是节能的 重要途径。 关 键 词 ：集中供热；能源
中国新技术新产品 2009 NO.11 China New Technologies and Products 采空区自然发火原因分析及预防
工业技术
赵永明 安志刚 李天军 （1、铁法煤业集团公司安监局安培中心，辽宁 铁法 112700 2、铁法煤业集团公司大隆矿，辽宁 铁法 112700
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
《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、引言随着我国煤矿开采深度的增加和机械化程度的提高，矿井综合防灭火技术成为了保障煤矿安全生产的重要环节。
昌恒矿作为国内重要的煤炭生产基地，其综放采空区自燃问题尤为突出。
采空区自燃不仅会造成煤炭资源的浪费，还会对矿井安全构成严重威胁。
因此，研究昌恒矿综放采空区自燃“三带”划分及综合防灭火技术，对于提高矿井防灭火能力和保障矿工生命安全具有重要意义。
二、采空区自燃“三带”划分1. 氧化升温带：该区域煤炭与空气接触，发生缓慢氧化反应，释放出热量。
由于该区域通风条件较差，热量积聚导致温度升高，为自燃提供条件。
2. 自然发火带：当温度达到煤炭自燃的临界点时，煤炭开始自燃。
该区域内部存在大量燃烧的煤炭，形成明显的火焰和烟气。
3. 窒息冷却带：随着距离氧化升温带和自然发火带越来越远，氧气浓度逐渐降低，煤炭的自燃条件逐渐消失。
该区域温度较低，属于窒息状态。
三、综合防灭火技术研究1. 监测预警技术：通过安装温度传感器、气体分析仪等设备，实时监测采空区内的温度、氧气浓度等参数，及时发现自燃隐患。
同时，建立预警系统，当参数超过设定阈值时，及时发出警报。
2. 阻化防灭火技术：在采空区内部布置阻化剂，通过阻化剂与空气的接触面积小、阻化效果好的特点，减缓煤炭的氧化速度，从而达到预防自燃的目的。
3. 注浆防灭火技术：采用高压注浆设备将防火材料注入采空区内部，填充空隙并隔绝空气，降低煤炭自燃的可能性。
同时，注浆材料中应添加催化剂，促进材料固化并形成稳定的防火层。
4. 机械防灭火技术：通过采用机器人等设备进入采空区进行巡视和检测，避免人员直接进入危险区域。
同时，利用机械手段对采空区进行封闭和隔离，防止空气进入并加剧自燃。
5. 联合防灭火技术：根据实际情况，综合运用多种防灭火技术手段。
例如，在高温区域采用注浆防灭火技术进行降温和隔绝空气；在低温区域则采用阻化防灭火技术减缓煤炭氧化速度。
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.。
双指标划分采空区自燃三带的数值模拟
采空区内氧浓度随时间变化由 3 部分组成： 由 于气体对流带入的 O2 ， 由于气体扩散带入的 O2 ， 由 于遗煤的氧化而消耗掉的 O2 。因此， 氧浓度平衡控 制方程
［4 ］
可以表达为式（ 3 ） ：
2
（ ερc） （ ερcu） （ ερcv） c = －〔 + 〕+ ερD 〔 2 + t x y x c －r 2〕 y 式中 r— — —单位体积浮煤的 O2 消耗速率； c— — —O2 的质量浓度； — —采空区多孔介质孔隙率； ε— D— — —采空区 O2 的扩散系数。 式（ 3 ） 中， 左边 1 项表示采空区内 O2 浓度随时 右边的 3 项依次表示由于对流、 扩散导致 间变化量， 的氧浓度变化量和由于遗煤的氧化而使氧浓度减少 的量。 1． 4 1． 4． 1 采空区边界条件的设置 采空区多孔介质的边界条件
试验·研究
指标划分散热带和氧化带分界。 2． 2 氧气浓度划分氧化带与窒息带边界 氧浓度指标划分“三带 ” 在现场工作中容易实 ， 现 这种方法在现场实测中常用。 一般认为氧气浓 而自燃带与窒息带的氧气 度 ＞ 18% 为散热带范围， 浓度指标由于煤的变质程度和赋存环境不同有所差 异， 一般在 5% ～ 10% 范围取值。 这里按氧气浓度 ＜ 5% 为指标划分氧化带与窒息带的界限 。 2． 3 温度指标的适用性分析 除了上述Байду номын сангаас2 个指标以外， 有的学者也提出了将
（ 6）
通过上述内容可以看出， 模拟采空区多孔介质 条件的关键是确定采空区渗透率， 而这个参数又和 采空区平均粒子直径和孔隙率有关， 孔隙率又可以 通过采空区岩石碎胀系数得到。 因此， 模拟采空区 内风流流动， 主要任务就是通过实测或经验计算得 出采空区内遗煤和冒落矸石的平均粒子直径和岩石 碎胀系数。 1． 4． 2 采空区内瓦斯涌出的边界条件 对于采空区内靠近工作面区域由于冒落时间 短， 遗煤中瓦斯还未完全释放完毕， 可将瓦斯释放视 计算时采空区域内初始条件设 为采动后连续释放， 置瓦斯释放源项； 而对于采空区后部压实区域， 遗煤 冒落时间较长， 赋存瓦斯已基本上释放完毕， 构建模 型时可设置采空区后部压实区域瓦斯浓度为 100% 或为实测到一定浓度值。 1． 4． 3 工作面通风量的边界条件 根据对采空区二维空间的假设条件， 在数值模 拟时， 一般设置进风巷为确定风速条件 ， 回风巷为自 由压力出口条件， 风流从进风巷进入采空区多孔介 质， 从回风巷出口自由释放。 2 2． 1 “三带” 采空区自燃 划分指标适用性分析 风速划分散热带与氧化带边界
对采空区遗煤自燃“三带”划分方法的探索
对采空区遗煤自燃“三带”划分方法的探索【摘要】探索出了一种新的划分采空区自燃“三带”的方法，即通过在采空区布置一定的测点，测定测点的氧气浓度、气体成分以及温度变化等，来进行“三带”划分。
实践证明，该法具有简单易行，节省成本等优点，具有一定的推广价值。
【关键词】遗煤自燃；“三带”划分；氧气浓度随着综采放顶煤回采工艺的在煤矿的广泛应用，提高了煤矿的经济效益，但也加剧了采空区的煤炭自燃，严重影响了矿井的安全生产。
因此，确定采空区煤炭自燃“三带”的范围至关重要。
我国一些科研院所和部分高校对此也开展了很多的研究，取得了一定的效果，但成本很高。
本文针对某矿14631综采轻放面的实际情况，采用自行研制的束管检测系统，对采空区的气体成分和温度的变化进行了测定，力求探索一种更为经济合理的方法。
1 测点的布置在工作面两巷和采空区均布置测点，在每个测点处埋设气体采样器和稳定传感器，用以监测氧化气体成分和温度变化情况。
测点布置方式如图 1 所示，1号和7号测点分别布置在工作面两端的巷道顶板上，2～6号测点沿着工作面均匀布置，布置位置在轻放支架底放溜槽后部采空区。
图1 测点布置示意图2 取样和测温系统2.1 采样系统为了从测点处采集气体样本，需要有一个采样系统。
我们所采用的采样系统由采样器、输气管和抽气泵组成。
气体采样器由钢管制成，长1 000 mm，直径120 mm，管壁上有很多直径10 mm的小孔，便于收集气体，采样器管壁内焊接衬垫了16 目不锈钢金属丝网。
采样器一侧焊接有铝塑管接头。
采空区抽样气体输气管采用直径20 mm的铝塑管，这种铝塑管内外壁表面材料为高强度塑料，中间夹层为铝合金。
这种结构使得铝塑管既具有较高的强度，有具有一定的柔韧性，维护起来比较容易。
抽气泵为采集气体提供动力，将气体抽取出来，在本次实验中，选用2X-8 型旋片真空泵。
2.2 测温系统本实验中的温度监控系统采用国际先进技术研制开发的新一代高性能智能仪表——XMT-7 智能数字温度控制仪。
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。
采空区自燃三带的划分
采空区自燃三带的划分【摘要】采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。
在进行采空区空间自燃三带划分时，应当综合考虑影响煤炭自然发火的主要影响因素，氧气浓度的指标和浮煤厚度分布的情况，还要把采空区三维空间氧气浓度场与浮煤厚度分布范围相叠加起来，才可划分出综放采空区的空间自燃三带。
本文就采空区自燃三带的划分问题，通过对采空区遗煤的空间分布的分析，对自燃三带作出了解释，最后以煤氧复合理论为依据，对采空区自燃三带作出了划分，即“散热带”、“氧化升温带”、“窒息带”。
【关键词】自燃“三带”；划分指标；空间分布引言作为高产量、高效率的采煤技术，综放开采已在国内普遍使用。
大幅度提高煤炭生产效率及产量是人们所关注的。
但与此同时，这项技术为采空区也带来了巨大的安全隐患。
比如，遗留下大量的浮煤，推广速度过快、在采空区的自然区域范围内的不严格规划，等等，这些情况让采空区的自然发火问题空前严重。
矿区的安全一直是相关部门注重的首要问题，而综放开采则严重威胁着矿区的安全。
我们应该清楚的认识到，矿区工作应该是在安全的基础上去实现高产高效的目的。
采空区分为三带，而煤炭的自燃一般发生在自然带。
因此，为了确保工作人员的人身安全，应该科学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。
一、采空区遗煤的空间分布状态根据资料及实际运用可知，综放的主要特点如下：随着工作面的推进，在压力的作用下，顶煤不断地被破坏、冒落并最终被放出；接着是直接顶岩层发生垮落，由于采出空间的增大，采空区不能被首先先垮落的下位直接顶充满，以至于顶板岩层的垮落会继续向上发展，直到充满采空区或形成较为稳定的结构；紧接着就是基本顶的垮落。
根据现场观测，顶煤的冒落一般伴随着下位直接顶的冒落，又因为受到冒落顶煤和矸石的限制，开始冒落时，下位直接顶冒落较规则；但是，随着顶煤的放出，已冒落的下位直接顶岩块呈不规则排列；在工作面放煤的后期，这部分冒落的矸石会混入顶煤一起落下，在实际放煤工作中，保障煤质是关键，为了达成目的，一般操作是将放煤口关闭，停止放煤。
谢桥矿11518工作面采空区自燃“三带”划分
谢桥矿 11518工作面采空区自燃“三带”划分浓度为主摘要：为确定谢桥矿11518工作面“三带”分布规律，以实测O2要指标，浮煤厚度及漏风强度为辅助指标，将该工作面采空区自燃区域划分为散热带、氧化升温带和窒息带，并利用FLUENT 软件对自燃“三带”分布规律数值模拟进行验证，其结果与现场实测结果基本相吻合，说明可通过数值模拟与现场实测办法判定工作面采空区“三带”分布规律。
关键词：采空区；自燃；“三带”0 引言矿井火灾是煤矿五大灾害之一，极大地威胁着煤矿的安全生产和矿工生命安全，造成巨大的资源损失和环境污染。
采空区自然发火是矿井自然发火防治的重点，采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。
作为高产量、高效率的采煤技术，综放开采已在国内普遍使用，能大幅度提高煤炭生产效率及产量。
但与此同时，这项技术为采空区也带来了巨大的安全隐患，遗留下大量的浮煤让采空区的自燃发火问题空前严重。
因此，确定该区域的范围对矿井工作面采空区煤自燃防控至关重要。
刘俊采用采空区预埋束管的方法分析采空区氧气浓度，从而确定采空区自燃“三带”宽度，此方法单一，不能验证结果的准确性。
白铭波利用FLUENT数值模拟对采空区自燃“三带”进行研究。
文虎通过现场测量氧浓度变化和数值模拟办法验证相结合，分析研究了煤层分层前后采空区煤自燃危险区域的变化情况。
浓度为主要指标，浮煤厚度及漏风强度作为辅助本文在前人的基础上，以实测O2指标，并利用FLUENT 软件对自燃“三带”分布规律数值模拟进行验证，测定结果的可靠性得到了有效保障。
1 工作面概况谢桥矿位于淮北平原西南部，安徽省颍上县境内，横跨颍上县和淮南市凤台县，其中心南距颍上县城20km ，东南至凤台县城约34km 。
11518工作面位于矿井一水平东一B 组采区，西起-720m 东翼B4煤层底板轨道石门，东至-720m 东二轨道石门。
工作面标高-606.5～-676.7，可采走向长1623m ，倾斜宽258.8m 。
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采空区自燃三带的划分
【摘要】采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。
在进行采空区空间自燃三带划分时，应当综合考虑影响煤炭自然发火的主要影响因素，氧气浓度的指标和浮煤厚度分布的情况，还要把采空区三维空间氧气浓度场与浮煤厚度分布范围相叠加起来，才可划分出综放采空区的空间自燃三带。
本文就采空区自燃三带的划分问题，通过对采空区遗煤的空间分布的分析，对自燃三带作出了解释，最后以煤氧复合理论为依据，对采空区自燃三带作出了划分，即“散热带”、“氧化升温带”、“窒息带”。
【关键词】自燃“三带”；划分指标；空间分布
引言
作为高产量、高效率的采煤技术，综放开采已在国内普遍使用。
大幅度提高煤炭生产效率及产量是人们所关注的。
但与此同时，这项技术为采空区也带来了巨大的安全隐患。
比如，遗留下大量的浮煤，推广速度过快、在采空区的自然区域范围内的不严格规划，等等，这些情况让采空区的自然发火问题空前严重。
矿区的安全一直是相关部门注重的首要问题，而综放开采则严重威胁着矿区的安全。
我们应该清楚的认识到，矿区工作应该是在安全的基础上去实现高产高效的目的。
采空区分为三带，而煤炭的自燃一般发生在自然带。
因此，为了确保工作人员的人身安全，应该科学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。
一、采空区遗煤的空间分布状态
根据资料及实际运用可知，综放的主要特点如下：随着工作面的推进，在压力的作用下，顶煤不断地被破坏、冒落并最终被放出；接着是直接顶岩层发生垮落，由于采出空间的增大，采空区不能被首先先垮落的下位直接顶充满，以至于顶板岩层的垮落会继续向上发展，直到充满采空区或形成较为稳定的结构；紧接着就是基本顶的垮落。
根据现场观测，顶煤的冒落一般伴随着下位直接顶的冒落，又因为受到冒落顶煤和矸石的限制，开始冒落时，下位直接顶冒落较规则；但是，随着顶煤的放出，已冒落的下位直接顶岩块呈不规则排列；在工作面放煤的后期，这部分冒落的矸石会混入顶煤一起落下，在实际放煤工作中，保障煤质是关键，为了达成目的，一般操作是将放煤口关闭，停止放煤。
这样在采空区空间高度上形成了浮煤的不同分布状态，自上而下形成了冒落矸石带、矸石与浮煤混合带、浮煤带等3个带。
综放开采工作面的采空区浮煤在空间高度上呈现条带状分布，底部浮煤厚度相对均匀，上部的矸石与浮煤混合带厚度因人工控制放煤具有一定的随机性，导致其厚度分布不均匀，但是总体上，矸石与浮煤混合带的厚度要小于下部的浮煤带。
采空区的这种特殊分布状态，决定了其采空区的自燃三带是三维空间的，而不是传统意义上的二维平面。
空间自燃三带是指综放采空区三维空间范围内存在着散热带、氧化带和窒息带，即不仅在工作面走向上存在自燃三带，而且在工作面采空区垂直高度上也存在自燃三带，2个方向上的自燃三带的组合构成综放采空区的空间自燃三带。
二、采空区自燃三带的划分
2.1传统采空区自燃三带的划分及评价
目前采空区自燃三带划分有三个指标[1][2]：漏风风速、氧气浓度、温升。
划分如下：
1）散热带是指采空区漏风风速大于0.24m/min，氧气体积分数大于18%，温升ΔT18%）∪（10%≤C≤18%∩hhmin）。
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%。
三、结论
综放采空区冒落空间很大，而且在空间高度上存在着大量的浮煤，传统上把采空区简化为二维平面的自燃三带划分方法，已不能够反映综放采空区浮煤的实际自燃状态，必须建立三维空间的思维方式，才能科学合理地对综放采空区进行自燃三带划分。
这种划分方法既考虑了采空区的漏风风场、氧气浓度场，又考虑了浮煤的堆积状态，理论上合理，实践上可行。
对综放采空区空间自燃三带的划分结果表明：沿采空区走向上，采空区氧化带的范围分布并不均匀，在进风巷侧的范围大，回风巷侧次之，采空区中部氧化带的范围最窄。
在垂直高度上，采空区氧化升温带范围，紧近工作面后方较窄，逐步变宽，随着高度的降低，氧化带的范围逐步变宽。
这些结果与现场实际非常吻合。
【摘要】采空区自燃三带的划分是防范采空区自燃的重要基础。
在进行采空区空间自燃三带划分时，应当综合考虑影响煤炭自然发火的主要影响因素，氧气浓度的指标和浮煤厚度分布的情况，还要把采空区三维空间氧气浓度场与浮煤厚度分布范围相叠加起来，才可划分出综放采空区的空间自燃三带。
本文就采空区自燃三带的划分问题，通过对采空区遗煤的空间分布的分析，对自燃三带作出了解释，最后以煤氧复合理论为依据，对采空区自燃三带作出了划分，即“散热带”、“氧化升温带”、“窒息带”。
【关键词】自燃“三带”；划分指标；空间分布
引言
作为高产量、高效率的采煤技术，综放开采已在国内普遍使用。
大幅度提高煤炭生产效率及产量是人们所关注的。
但与此同时，这项技术为采空区也带来了巨大的安全隐患。
比如，遗留下大量的浮煤，推广速度过快、在采空区的自然区域范围内的不严格规划，等等，这些情况让采空区的自然发火问题空前严重。
矿区的安全一直是相关部门注重的首要问题，而综放开采则严重威胁着矿区的安全。
我们应该清楚的认识到，矿区工作应该是在安全的基础上去实现高产高效的目的。
采空区分为三带，而煤炭的自燃一般发生在自然带。
因此，为了确保工作人员的人身安全，应该科学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。
一、采空区遗煤的空间分布状态
根据资料及实际运用可知，综放的主要特点如下：随着工作面的推进，在压力的作用下，顶煤不断地被破坏、冒落并最终被放出；接着是直接顶岩层发生垮落，由于采出空间的增大，采空区不能被首先先垮落的下位直接顶充满，以至于顶板岩层的垮落会继续向上发展，直到充满采空区或形成较为稳定的结构；紧接着就是基本顶的垮落。
根据现场观测，顶煤的冒落一般伴随着下位直接顶的冒落，又因为受到冒落顶煤和矸石的限制，开始冒落时，下位直接顶冒落较规则；但是，随着顶煤的放出，已冒落的下位直接顶岩块呈不规则排列；在工作面放煤的后期，这部分冒落的矸石会混入顶煤一起落下，在实际放煤工作中，保障煤质是关键，为了达成目的，一般操作是将放煤口关闭，停止放煤。
这样在采空区空间高度上形成了浮煤的不同分布状态，自上而下形成了冒落矸石带、矸石与浮煤混合带、浮煤带等3个带。
综放开采工作面的采空区浮煤在空间高度上呈现条带状分布，底部浮煤厚度相对均匀，上部的矸石与浮煤混合带厚度因人工控制放煤具有一定的随机性，导致其厚度分布不均匀，但是总体上，矸石与浮煤混合带的厚度要小于下部的浮煤带。
采空区的这种特殊分布状态，决定了其采空区的自燃三带是三维空间的，而不是传统意义上的二维平面。
空间自燃三带是指综放采空区三维空间范围内存在着散热带、氧化带和窒息带，即不仅在工作面走向上存在自燃三带，而且在工作面采空区垂直高度上也存在自燃三带，2个方向上的自燃三带的组合构成综放采空区的空间自燃三带。
二、采空区自燃三带的划分
2.1传统采空区自燃三带的划分及评价
目前采空区自燃三带划分有三个指标[1][2]：漏风风速、氧气浓度、温升。
划分如下：
1）散热带是指采空区漏风风速大于0.24m/min，氧气体积分数大于18%，
温升ΔT<1℃/d且靠近工作面的区域[4]；
2）氧化升温带是指漏风风速在0.10～0.24m/min，氧气体积分数为10%～18%，温升ΔT≥1℃/d的区域[4]；
3）窒息带是指漏风风速小于0.10m/min，氧气体积分数小于10%温升ΔT<1℃/d的采空区压实区[4]。
上述3个指标中，①漏风风速是矢量，很难进行实际的测量，因此，在采用该标准进行三带划分时，通常采用的是数学模型建立求解的方法，最后通过计算机对不同边界条件下采空区漏风的流线和风速分布进行数值模拟，最后来划分采空区三带，然而采空区的边界条件是十分复杂的，会导致计算误差很大，使用此方法划分出的三带与实际相差较大。
②温度指标，从理论来讲温度是反应煤自然发火程度的最直接的指标，然而煤是热的不良导体，采空区内煤岩的热量传递过程十分复杂，很难掌握采空区各个区域的温升变化，因此，温度指标在三带划分中一般作为辅助指标。
③采空区内氧气分布，不仅与漏风状态有关，同时与煤的氧化程度有关，自燃程度高的区域耗氧量大，氧气浓度低，氧含量的大小，反映遗煤氧化的供氧条件和蓄热条件，根据采空区内氧气浓度的分布就可以确定三带的范围。
同时，氧气浓度是个标量，在实际中也便于测定。
氧化带进一步细分，又可划分为“氧化自燃非危险带”和“氧化自燃危险带”。
氧化带的前段即靠近冷却带的区域，虽然已具备煤自然发火的个基本条件，煤的氧化反应也能正常进行。
但由于煤的自然发火需要一个由缓慢氧化到加速氧化乃至激烈氧化的时间过程，即在煤的自然发火期内不会发生自燃现象，我们把这一区域称为“氧化自燃非危险带”。
剩余的部分同时具备了自然发火的浮煤、蓄热、供氧和时间条件，能够发生自然发火，因此称为“氧化自然危险带”。
因此，本文在进行空间自燃三带划分时，采用氧气浓度指标。