综采工作面采空区自燃“三带”分布规律研究

此范 围内氧气 浓 度为 １ ％ ～１ ％ ， ０ ８ 上覆 岩 层 冒落 并 逐渐 压 实 ， 风量 变 小 ， 氧 适 宜 ， 氧 化 产 生 的热 漏 供 煤 量积 聚 ， 在 自然 发火 的可 能 ； 向采 空 区方 向延 伸 存 再 为 窒息 带 ， 此 范 围 内氧 气 浓 度 小 于 １ ％ ， 氧 进 在 ０ 供
１０ Ｎ工 作 面 为 ９煤 层 的第 ３个 回采 工 作 面 ， ９２ 位 于 ＋８ ０ｍ 水平 一 采 区北翼 。 工作 面 开采 范 围 内 ５ 南 北 平均 走 向长 １８ ０ｍ， 眼 倾 斜 长 ２ ５ ｍ， 层 ９ 切 ８ 煤
平 均 埋 深 ３ ０ ２ｍ。 ３ ．
是 通 过 采 集 采 空 区 气 样 来 分 析 采 空 区 内遗 煤 的 氧 化
情况 。
自工作 面 向采 空 区 ， 先为 散热 带 ， 首 在此 范 围 内 氧气 浓度 大 于 １ ％ ， 风 量 较 大 ， 氧 化 产 生 的热 ８ 漏 煤
量 被 漏 风 带 走 ； 着 向采 空 区 方 向 延 伸 为 氧 化 带 ， 接 在
区风 流 的流线 分 布和流 速分 布 。 由于采 空 区环境 复
收 稿 日期 ： ０ １—１ ０ ２１ １— ８
作 者 简 介 ：付 立 志 （ ９ ８ ） 男 ， 东 泰 安 人 ， 程 师 ，０ ９年 毕 业 １７ 一 ， 山 工 ２０
时 ， 要 通 过 数 值 模 拟 得 到 不 同 边 界 条 件 下 的 采 空 需
结合 １ ０ Ｎ工 作 面 的实 际情 况 ， 次 自燃 “ ９２ 此 三 带” 观测 所确 定 的 划 分 依 据 为 氧气 浓 度 。按 照 图 ｌ
所示 ， 工作 面布 置 ４个 测点 ， 在 采用 在 采空 区埋 设 气 体采集 装 置 ， 通过 束 管 传 输 ， 用 真 空抽 气 泵 取 气 ， 利 色谱仪 分 析 的方式 进行 观测 。 在工 作 面 及 两 巷 共 布 置 ４ 条 管 路 ， 度 均 为 长 １０ｍ。在每 条管 路靠 近 采 空 区一 侧 连接 气 体 采 集 ０
２ １ 年第 ３ ０２ 期
中 州煤 炭 自燃 “ 带 ” 布 规 律 研 究 三 分
付立志
（ 内蒙 古 福 城 矿 业有 限公 司 ， 内蒙 古 鄂 尔 多斯 ０６０ ） １２０
摘 要 ： 对 福城 煤 矿 １０ Ｎ 综 采 工 作 面 采 高 大 、 采 条 件 困 难 、 针 ９２ 开 自然 发 火 隐 患 较 为严 重 的 实 际情 况 ， 用 在 采
一
１ 自燃 “ 带 ” 分 依 据 三 划
煤层 自然发 火有 ４个 必 要 条 件 ， 即煤 层 本 身 具 有 自燃 倾 向性 ， 煤体 呈 破碎堆 积 状态存 在 ， 风供 通 氧条 件 、 蓄热 升 温 环 境 良好 。根 据采 空 区遗 煤 的不
同 状 态 ， 将 采 空 区分 为 以 下 自燃 “ 带 ” 散 热 带 、 可 三 ：
面 的安全 开 采具 有重 要指 导意 义 ¨ 。
杂 ， 风 通道 多 ， 各种 条 件 的制 约 ， 测 时 很 难 测 漏 受 实 得采 空 区 的真实 漏 风强 度 ， 即便 测 得 了具 体 数 据 也
难 以保证 其 准确 性 。
采 空 区 温度 受 到原 岩 温度 、 风 强度 等 因素 的 漏 影 响较 大 ， 即使准 确测 定 了采空 区 的温度 值 ， 也不 能 准确 反 映采 空 区遗煤 的氧 化情况 。 采用 氧气 浓度 进行 采 空 区 自燃 “ 三带 ” 划 分 ， 的
采 空 区埋 设 气 体 采 集 装 置 ， 过 束 管 传 输 ， 用 真 空 抽 气 泵 取 气 ， 谱 仪 分 析 的 方 式 进 行 了采 空 区 自燃 “ 通 利 色 三
带” 的观 测 。通 过 分 析 ， 定 以氧 气 浓 度 作 为 自燃 “ 带 ” 划 分 依 据 。采 空 区氧 化 带 范 围 为 ２ ５ 氧 化 确 三 的 ９～ ０ｍ，
带 宽 度 最 大 处 在 采 空 区进 风 侧 。 关键词 ： 采工作面 ； 空区； 综 采 自燃 “ 带 ” 分 布 规律 三 ； 中 图 分 类 号 ：Ｄ ５ Ｔ ７２ 文献 标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ３—０ ８ ０ １０ ０ ０ （０ ２ ０ ０ ８— ２
福 城矿 业公 司前 身 为麻 黄 煤 矿 ，０ ８年 由新 汶 ２０ 矿业 集 团对其 接 管并 进行 重组 。矿 井初 始设 计生 产 能力 为 １ ０万 Ｃａ２ １ ２ ，０ ０年 核定 矿井 生产 能 力 为 ３ ０ ０ 万 Ｃａ 改扩 建完 成后 矿井 生产 能力 为 ４ ０万 Ｃａ ， ０ 。 ９煤层 为矿 井 主要 可采煤 层 之一 ， 层 上分 层 ９煤 和下 分 层 的最短 自然 发火 期分 别为 ６ ，０ｄ 自燃 倾 ９７ ， 向性 等级 均 为 Ⅱ类 ， 自燃 煤 层 。本 煤 层 工 作 面 均 属 采 用 综采 工 艺 ， 高大 ， 采 开采 条 件 困难 ， 作 面 后 部 工 采 空 区存 在 较大 的 自然 发 火 隐 患 。 因此 ， 行 采 空 进 区 自燃 “ 三带 ” 布规 律研 究 ， 于 保 证本 煤 层 工 作 分 对
步减 小 ， 化放 热更 小 ， 氧 并且部 分 热量 通过 岩 石传
导逸 散 ， 不具 备 自然发 火 的条件 。
２ 自燃 “ 带 ” 试 方 案 三 测
２ １ 工 作 面 测 点 布 置 ．
氧化带 、 窒息 带 。 目前 自燃 “ 带 ” 划 分依 据 主 三 的 要 是采 空 区 内漏 风风 速 、 温度 和氧 气浓度 。 利用 采空 区 内漏 风 速 度 进 行 自燃 “ 带 ” 分 三 划