(安徽建筑大学)潘二11223工作面三带分布规律
工作面“三带”观测技术与应用
工作面“三带”观测技术与应用1. 引言1.1 研究背景工作面“三带”观测技术是一种用于煤矿开采过程中的地质监测技术，通过对工作面地质情况的实时观测和分析，帮助矿山管理者做出科学决策，确保矿井的安全生产。
随着矿业行业的发展和现代化技术的不断普及，工作面“三带”观测技术的重要性也越来越凸显。
研究背景部分将介绍工作面“三带”观测技术的起源和发展历程，分析其在煤矿开采中的重要作用以及现有技术的局限性。
将探讨国内外相关研究现状，总结目前学术界对该技术的认识和应用情况。
通过对研究背景的梳理，可以更好地了解工作面“三带”观测技术的研究现状和发展趋势，为后续内容的展开做好铺垫。
1.2 研究意义：工作面“三带”观测技术是煤炭开采中的重要技术之一，其研究意义主要体现在以下几个方面：工作面“三带”包括地质构造三带、煤层裂隙三带和瓦斯运移三带，对于煤炭开采的安全和高效具有重要影响。
通过对三个关键带的观测分析，可以有效地评估开采区域的地质构造特征、煤层裂隙分布和瓦斯运移规律，从而为安全开采提供依据。
工作面“三带”观测技术可为煤炭资源勘探和评价提供支撑。
通过对地质构造、煤层裂隙和瓦斯运移情况的观测，可以准确地判断煤层的厚度、赋存状况和瓦斯赋存状态，为资源勘探和评价提供可靠的依据。
工作面“三带”观测技术还可为煤矿安全生产提供技术支撑。
通过对煤矿工作面“三带”情况的观测，可以及时发现地质灾害隐患、煤层赋存异常和瓦斯积聚情况，为煤矿的安全生产提供可靠的技术支持。
2. 正文2.1 工作面“三带”观测技术概述工作面“三带”观测技术是指通过对地质构造、煤层裂隙和瓦斯运移三个方面的观测和分析，来全面了解煤矿工作面周围的地质条件和矿井安全隐患，为矿山生产提供科学依据和技术支持。
工作面“三带”观测技术主要包括地质构造观测、煤层裂隙观测和瓦斯运移观测三个方面。
地质构造观测主要通过地质测量仪器和设备，对工作面附近的构造特征进行详细的调查和记录，以揭示地层的变化和构造裂隙的分布情况。
工作面回采专项防火措施
工作面回采专项防火措施根据西安科技大学对11113工作面防火技术与装备研究成果,安徽建筑工业学院对采空区“三带”测定、通风系统均压、抽采平衡技术研究的成果和经验,结合现场施工编制潘北矿11313工作面顶分层回采期间防治自然发火技术措施。
1. 概况1.1 工作面概况11313工作面位于矿井东一(A组煤)采区,工作面沿走向布置,设计可采走向长780m,倾斜长123m,上风巷长1125 m,下顺槽长1055m,可采储量52.4万吨,工作面上风巷标高-413.8~-442.5m,下顺槽标高-455.8~-480.4m。
工作面计划回采时间2022年4月~2022年12月。
3. 煤面内厚4.55~7.22m,平均5.77m,煤层比较稳定,结构简单,属于半亮-半暗型煤,硬度较小。
3煤层上距4-1煤约70m,下距1煤层0.5~1.99m,平均1.28m。
1煤厚2.52~4.35m,平均3.5m。
根据11313工作面上下顺槽实际揭露资料,发育断层14条,其中落差大于3m的7条,小于3m的7条。
由于A组煤厚度较大,采用分层开采方式,其中A组煤分两层开采,先采3煤顶分层,采高4.5m.11313工作面A组煤自燃发火期3~6个月。
1.2 通风系统该面采用U型通风方式,11313工作面顶分层回采期间预计配风量为1080m3/min。
进风路线:①地面→副井→-490m东翼运输大巷→-490m东翼轨道石门、-490m东翼皮带石门→-490m东翼A组煤皮带巷→11313下顺槽→11313工作面②地面→副井→-490m东翼运输大巷→-490m东翼轨道石门→11313下顺槽进料联巷→11313下顺槽→11313工作面回风路线:11313工作面→11313上顺槽→A组煤回风上山→-490m东翼A组煤回风巷→-480m东翼回风石门→-490m东翼回风大巷→风井→地面;1.3 防灭火系统(1)灌浆系统地面设有泥浆搅拌站,总容量144 m3,安设制浆能力13.6 m3/h的泥浆搅拌机3台,泥浆用Φ168__12mm管路通过钻孔向井下-490m东、西采区输送。
2322(3)综放工作面外错式布置技术
况 和 维 护 状 况 ， 综 放 工 作 面 安 全 高 效 生 产 创造 了 条 件 。此 项 技 术 创 新 累计 创 造 经 济 效 益 ４５７６万 元 。 为 ３ ． 关 键 词 ： 放 工 作 面 ；地 质 情 况 ；外错 式 布 置 综
中 图分 类号 ：Ｄ ２ Ｔ ８３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ８ ７ ５ ２ ０ ）９— ０ １ ０ １ ０ —８ ２ （ ０ ７ ０ ０ ６ — ２
ａ ｎ ｆ ｃａ ｙ ｅｄ ｓ ｏ ａ ．Ｔｈ ｌ ｒｃ ｔｅ ｓｓａｕ ｎ ｒｓ ｒａｉｎ ｓａｕ ｆｔ ｅｕ ｐ ｒａｒｒａ ｗａ ｒ ａ ｎ ｕ ｏ ｉｌｔｐ ｉｐ ｓ １ ｉ ｅｗａｌ ｏ ｋ ｓｒｓ ｔｔ ｓａ ｄ ｐ ｅｅ ｖ ｔｏ ｔｔｓ ｏ ｈ ｐ ｅ ｉ ｏ ｄ ｙ ａｅ ｂ —
０ 引言
２２ （ ） 作 面 是 潘 一 煤 矿 综 放 工 作 面 ， 采 二 队 于 ３２３ 工 综 ２０ 年 ８月 １ ０４ ９１ 始 回 采 ，０５年 ４月 ２ ３开 ２０ ８收 作 。 工 作 面 长 度 １０ｍ， ８ 回采 走 向 长 度 ８４ｍ ２２ （ ） 作 面 通 过 技 术 创 ２ 。 ３２ ３ 工 新， 累计 创造 经济 效 益 ４５ ７６ 元 。 ３ ． 万
（ ．ａ ｊＮｏ １Ｃ ａ Ｍｉｅ １ Ｐ ｎｉ ． ｏｌ ｎ ，ＨｕｉａＭｉｉｇＩｄ ｓｙＧ ｏ ｐＣ ｍｐ ， ａｎ ｎ２ ２ ８ Ｃ ｉａ ２ Ｃ ｉｆ ｎ ｉｅ ｒ ｆｃ ，Ｈｕｉａ ｎｎ ｄ ｓｙ ａｎ ｎｎ ｕ ｔ ｒｕ ｏ ． Ｈｕ ｉａ ３ ０ ２， ｈｎ ； ． ｈｅ ｇｎ ｅ ｆ ｅ ｎ ｒ Ｅ Ｏｉ ａｎ ｎＭｉｉｇｉ ｕ ｔ ｎ ｒ
Ｕｎ ｆ ｃａ Ｔ ｐ ｉ ｏａ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ．３ ２ ３ ｕｌ ｏ ｉｌ ｙ ｅＤ ｓ ｓｌ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｉ ｐ Ｔ Ｎｏ ２ ２ （ ）Ｆ ｌ ｙ
潘三矿回采工作面自然发火规律及“三带”划分研究
① 收稿 日 ：０ ６１．２ 基金项 目： 期 ２０． １， ２ 国家 自然科学基金资助项 目（０ ７ ０ １ ５６４９ ） ② 作者简介 ： 张小兵（ ９ １ ， ， １ ７ 一）男 汉族 ， 山西怀仁人， 中国矿业 大学博士研究生 ， 从事矿山安 全方面的研究 。
特性
潘物 特 性 见表 １ 表 ２ 、 。从 表 中数 据可 以看 出 ：
Ｂ 卜２Ｃｌ ２ 加 速 氧 化 （ ｌ 、 ３ 的 — 自升 温 ）临界 温 度 比 ｌ Ｃ ３ １ 、 速氧化 （ １—低 加 自升 温 ） 能达 到 的最 高温 度 比
Ｃ３ ｌ ， ｌ一高 在绝 热条 件下 的 自燃 潜 伏期 比 Ｃ３ｌ ， ｌ一短
就 自身 氧 化 性来 看 １ ｌ ２ Ｃ ３ ２ 自然 发 火 危 险 ３ 一、 ｌ 的 １ —
２ 试 验工作面概 况
１６ （） ７ １３ 工作 面 位 于矿 井 东 部 一６０Ｉ 水 平 ， ５ Ｉ Ｔ 西起 东 四运煤 上山 ， 东至 Ｆ ７４断层 。工作 面走 向 １０ 长 ９８Ｉ， 斜 长 １７ Ｉ。 工 作 面 所 采 煤 层 为 ３ Ｉ倾 Ｔ ４ Ｔ Ｉ Ｃ３１该 煤层赋存 稳定 ， 角一般 为 ５～８， 厚 】 ， — 倾 。 。平均 度 ４０Ｉ。煤 体破碎呈 粉末状 ， ．Ｔ Ｉ 在煤 层 中下部 发 育 有较 薄 的 炭 质 页 岩 夹 矸 ， 度 约 ０ １ ０３Ｉ。 厚 ． ～ ． Ｔ Ｉ Ｃ １ 质 中 灰 、 低 硫 、 磷 ， ， 煤 一 特 低 自燃 倾 向 性 鉴 定 为 易燃 、 易 自燃 ， 统计 自然发 火期 为 ３ 极 据 ～６个 月 。煤 层直 接顶 为 灰 、 深灰 色 泥 岩 ， 上 是 Ｃ３ ２ 其 １ — 煤层 ， 度 在 １米 以上 ， 顶 为砂 页岩 互 层 ， 部 厚 老 局
潘三矿11-2煤层瓦斯地质规律
潘三矿11-2煤层瓦斯地质规律
刘永春;张德雷;曹思华
【期刊名称】《煤炭技术》
【年(卷),期】2006(25)11
【摘要】论文从影响煤层瓦斯含量因素着手,结合地质构造发育特征,构建11-2煤层瓦斯地质构造单元,划分突出危险性区域,总结11-2煤层瓦斯赋存及瓦斯地质规律,以便施工中采取针对性的瓦斯治理措施,提高了采掘进度,加快了11-2煤保护层开采力度,保障了被保护层13-1煤层工作面安全、快速施工,确保高产、高效矿井安全生产和可持续发展。
【总页数】3页(P102-104)
【关键词】瓦斯含量;地质构造;瓦斯地质;规律
【作者】刘永春;张德雷;曹思华
【作者单位】淮南矿业集团公司资环部
【正文语种】中文
【中图分类】TD163
【相关文献】
1.丁集矿11-2煤层瓦斯赋存规律及瓦斯地质单元划分 [J], 王璐明;崔洪庆;钟福平;董林升
2.潘三矿11-2煤瓦斯突出预测敏感指标及临界值初步确定 [J], 马国龙;王兆丰;童碧;朱贵旺;袁军伟
3.潘三矿13-1、11-2煤联合开采瓦斯治理模式——“一面三巷、一巷多用、联合治理、连续开采” [J], 方昌才;陈勇
4.潘三矿11－2煤层瓦斯赋存主控因素分析 [J], 周鑫隆;柏发松;石必明;穆朝民
5.潘三矿11-2煤层小构造发育规律研究 [J], 何少立;曹思华
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潘二矿1811(1)工作面构造规律分析
其附近揭露一次生断层 Ｆ ａ ２（ Ｈ ＝ ２ ｍ ） ，对回采有 很大的影响；工作面 收作位置 附近的断层 Ｆ ｘ ６与 Ｄ Ｆ １ ｌ（ Ｈ ＝ ５ ｍ ）和 Ｆ ｘ ３ ４（ Ｈ ＝ ５ ～８ ｍ ）构成 了断层 组 ，断层组 附近 的煤层 极其不稳定 ，煤层厚度变化很大 ，甚 至发生尖 灭。落差大于 ５ ｍ的断层 附近次生断层发育 、顶板较破碎 ， 煤层厚度及覆层情况有较大变 化。但其次断层生尖灭较快 ，影 响范 围小。 ３ ． ２工作面坑透工作分析 工作面回采前 ，为 进一 步查明工作面 内中小构造和地质异 常体 的赋存 情况，采用 了无线 电波透视 Ｃ Ｔ 成像法探测工作面 内地质异 常， 坑透 工作由淮南矿业集团地质勘探工程处井下物探队于 ２ ０ １ １ 年 １ ０月份完成，共圈定 出 ２个异常 区域 。但受现场施工条件的限制及 干扰因素的影响 ，解释结果存在 一定的误差。引起这样结果 的原 因 有 ：（ １ ）本工作面构造 复杂 ，且断层 落差相 对较大，受构造影 响， 煤层厚度 变化和煤层起伏极大 。（ ２ ）受顶板砂岩 水影响 ，工作面部 分 区域项板淋水 ，并且 煤层潮 湿。 ３ ． ３ 水 文 地 质 情 况 １ ８ １ １（ １ ）充水因素主要有：顶板砂岩水 ：富水性强，可 能会顺 裂 隙带 导入 工作面，造成工作 面顶板 淋滴水，恶化工作环境 。新地 层水 ： 本 工作面 为上提 工作面 ， 上顺槽最小防水煤柱为 ６ ２ 米，受断 层影响新地层水 可能顺 裂隙面导入 工作面。 工作 面正 常掘进 及回采 期间，生产单位严格执 行了 “ 先探后掘 ， 先探后采 ”的技术措施 。如在 回采之 前，对 工作面进行 了瞬变 电磁 探测 ，共 探测 出 ３个积水异常区 ，针对每个积水异常区分别布置探 放水钻孔进行探 放水，确保 了工作面的安全 回采 。 ４ 煤炭 资源利用情况 工作 面采 出量 １ ６ ８ ６ １ ６吨， 巷道 出煤量 １ ９ ４ ７ ２吨， 落煤损失 １ ２ ２ ７ 吨 ，工 作 面顶 底 煤 损 失 ３ ０ ６ ０ ５吨 ，采 区煤 柱 摊 销 ３ ０ ８ ９ ２吨 ，工 作 面 回采率 ８ ４ ． １ ％ ，采区回采率 ７ ５ ％ 。 因工作 面构造 条件复杂 ，揭露 断层较 多且影响范围大 ，造成 工作 面丢顶底 煤较多，导致工作面 回 采率及采 区回采 率低 。 ５ 结 语 本工作面地质条件 复杂 ，揭 露断层较多且断层落差较大 ，造成 工作面 丢顶底煤较多 。工作面在过 断层 期间，煤层厚度有较大 的变 化 ，对 回采有很大的影响 。生产单位在 回采期间按照地质预报提前 编 制了工作面回采作业规程及 过断层和地 质异常区措施 ，确保 了本 工作面 的安全 正常回采 。
薄煤层综采工作面安全高效开采在潘二矿的应用
薄煤层综采工作面安全高效开采在潘二矿的应用摘要:由于薄煤层赋存条件为不稳定或极不稳定型,开采难度较大,已成为制约淮南矿区主采煤层安全高效开采的瓶颈。
通过对薄煤层安全高效开采的实践应用,不断总结经验,逐步形成薄煤层作为保护层开采的瓦斯抽采技术体系,有利于矿区持续稳定健康发展。
关键词:薄煤层安全高效应用淮南矿区煤炭资源丰富,地理位置优越,是国家重点发展的矿区之一。
矿区薄煤层是各主采煤层的主要保护层,现有生产及在建矿井薄煤层保有地质储量11亿吨,占矿区保有地质储量95.6亿吨的11.5％。
由于薄煤层赋存条件为不稳定或极不稳定型,开采难度较大,已成为制约矿区主采煤层安全高效开采的瓶颈。
近年来,通过对薄煤层安全高效开采的实践应用,不断总结经验,逐步形成薄煤层作为保护层开采的瓦斯抽采技术体系,对矿区持续稳定健康发展有着十分重要的意义。
1 工作面概况1.1 工作面位置12225工作面位于潘二矿西二采区西翼二阶段,南临12125工作面,北以设计标高为准,东起西三B4煤层上山,西以F212-1断层为界。
工作面上限标高为-399 m,下限标高为-430 m,工作面走向长549 m,倾向长180 m,面积98820 m2。
1.2 煤层及顶底板情况开采煤层为5-2煤,煤层平均厚度为1.2 m,平均倾角7°,为黑色、块状～粉末状半暗型煤,具有煤尘爆炸危险性,自然发火期一般为3～6个月。
5-2煤层直接顶板为泥岩,厚度0～0.9 m,平均厚度0.5 m,灰黑色,含大量植化碎片和云母片。
老顶为粉细砂岩,厚度7.7～18.5 m,平均厚度13.0 m,灰～灰白色,粉粒～细粒砂状结构。
直接底为砂质泥岩,厚度1.8～3.8 m,平均厚度3.2 m,浅灰～深灰色,以细粒粉砂岩为主,局部岩性破碎。
老底为细砂岩,厚度0.7～7.0 m,平均厚度4.5 m,浅灰色,细粒结构,泥砂质胶结,性硬,局部含菱铁。
5-2煤层与下伏突出煤层4-1煤平均法距13.1 m,5-2煤的上下邻近煤层主要特征见表1。
003-“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运动规律数值研究
“三软”煤层大采高工作面采场覆岩运动规律数值研究肖家平1，韩磊2，姚向荣1，周波1（1.淮南职业技术学院，安徽淮南232001； 2.安徽理工大学，安徽淮南232001）［摘要］基于大采高煤层开采后上覆岩层运动、破坏特征和应力特性变化规律，结合潘一矿1521（3）工作面工程地质条件，采用UDEC 数值分析软件模拟上覆岩层力学变化与破坏过程，分析了“三软煤层”上覆岩层运动结构特点、运移规律及应力分布情况，并利用工程实测对该模拟结果进行了验证，对我国的大采高开采理论研究作了有益的探索。
［关键词］“三软”煤层；大采高；覆岩运动规律；数值模拟［中图分类号］TD325［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2012）01-0008-04Numerical Simulation of Overlying Strata Movement Rule of Large-mining-heightMining Face with Soft Roof ，Soft Coal and Soft FloorXIAO Jia-ping 1，HAN Lei 2，YAO Xiang-rong 1，ZHOU Bo 1（1.Huainan Vocation Technology Institute ，Huainan 232001，China ；2.Anhui University of Science ＆Technology ，Huainan 232001，China ）Abstract ：This paper applied UDEC to simulating mechanical variation and broken procedure of overlying strata on the basis of geolog-ical condition of 1521（3）mining face in Panyi Colliery.It analyzed structure characteristic ，movement rule and stress distribution state of overlying strata in mining soft coal-seam with soft roof and soft floor.An engineering example proved the result of numerical sim-ulation.Key words ：soft coal-seam with soft roof and soft floor ；large mining height ；movement rule of overlying strata ；numerical simulation［收稿日期］2011－03－14［基金项目］淮南职业技术学院院级重点科技基金资助项目（HKJ10－1）；2010年安徽省高等学校省级自然科学研究项目（KJ2010B208）（），，。
综放工作面采空区“三带”高度分布特征数值模拟研究
煤 炭科技2019年第1期32 COAL SCIENCE &TECHNOLOGY MAGAZINE No.12019文章编号：1008-3731 (2019)01-0032-03综放工作面采空区“三带”高度分布特征数值模拟研究魏有胜(淮南矿业（集团％有限责任公司煤矿瓦斯治理国家工程研究中心，安徽淮南232000)摘要：煤矿开采过程中，岩层遭到破坏，采空区上方出现了明显的“三带”特征，详细掌握岩层“三带”分布规律，有利于较为定量的分析采空区瓦斯赋存和导水裂隙带高度，并能分析采空区对临近工作面及临近巷道的影响，从而为高、低位抽采巷&顶板高、低位钻孔）层位布置，临近工作面及临近巷道布置提供依据。
通过对阳煤集团新大地煤矿综放工作面采空区 岩破坏数，采空区“三带”高度分布规律，从而指导矿 开采件下选择高、低位抽采巷和顶板高、低位钻孔布置层位，进而取得较的瓦斯抽采效果。
关键词：综采放顶煤；采空区“三带”高度;覆岩变形破坏数值模型；数值模拟分析中图分类号:T D752 文献标志码：BNumerical Simulation Study on Distribution Characteristics of "Three Zone" Height in Goaf of Fully-mechanized Caving FaceW E I You-sheng(National Engineering Research Center for Coal Mine Gas Control,Huainan Mining (Group)Co.,Ltd.,Huainan,Anhui, 232000)Abstract: During the coal mining process,the rock stratum i s destroyed,and the obvious"Three Zone"feature appears above the goaf.Mastering the distribution pattern of"three Zone"in rock formations i s beneficial t o the quantitative analysis of gas occurrence and water-crushing belt height in goaf,and can analyze the influence of goaf on adjacent working face and adjacent roadway,so as to provides a basis for the layout of strata in high and low level extraction roadways(high and low level boreholes in roof),and provides a basis for the layout of the adjacent working face and adjacent roadway.In this paper,a numerical model of overburden deformation and failure in the goaf of the fully-mechanized caving face of the Xindadi Coal Mine of Yangquan Coal Industry Group was established,the distribution law of the"three belts"in the goaf was also obtained,so as to guide the mine t o select high and low pumping under similar mining conditions,and t o achieve a better gas drainage effect. Keywords：fully-mechanized top coal caving;"Three Zone"height in goaf;numerical model of overburden deformation and failure;numerical simulation analysisCLC number: T D752 Document identification code: B2019年第1期魏有胜:综放工作面采空区”三带”高度分布特征数值模拟研究331模拟区基本情况1.1 15302工作面概况新大地煤矿15302回采工作面位于一水平三 采区，采用走向长壁方式布置，设计走向长度1 310 m，回米长度1 057 m，倾斜长度190 m，地面标高为 1 340〜1 470 m，工作面标高984〜1 065 m。
潘二煤矿11215工作面支架快速对接技术研究
潘二煤矿11215工作面支架快速对接技术研究一工作面概况（一）回采地质条件11215工作面切眼自11215上顺槽按照N35°方位施工132m至下顺槽，标高-473m～-550m。
该工作面回采煤层为6-1、5-2、5-1煤。
其中6-1煤层厚度0.4～4.7m，平均煤厚为1.5m，发育不稳定，切眼上口向下50m、向西35m范围存在6-1煤煤厚增厚区（区内6-1煤厚2.4-4.7m，平均煤厚3m）。
5-2煤层厚度0.8～3.6m，平均煤厚为2.6m。
5-1煤层厚度0.6～1.8m，平均1.1m。
6-1煤与5-2煤之间为一层厚为0～6.5m的泥岩，层间距走向上由东向西、倾向上由南向北逐渐变大，5-2煤与5-1煤之间为一层厚0～1.5m的泥岩，厚度较稳定，平均厚度0.9m。
煤层顶底板情况见下表：表1 11215工作面煤层及顶底板情况该面总体形态为一单斜构造，煤(岩)层产状15～42°∠29°。
（二）工作面布置情况原11215工作面2016年5月至12月累计回采143m，因工作面片帮漏顶严重，被迫提前收作、封闭。
新开切眼距离原11215工作面收作线平距约106m，新上顺槽内错原上顺槽3~7m布置，下顺槽沿用原巷道。
新11215工作面设计面长115.5～126.5m，平均122m，走向回采长度590m。
二、存在的难点工作面煤层赋存及顶底板条件复杂，赋存的6-1煤、5-2煤和5-1煤，煤层层间距小，且煤层厚度变化大，夹矸发育，煤层及顶板为煤岩互层状复合顶板。
工作面煤层倾角大，平均倾角29°，最大达42°。
该工作面因煤层赋存条件起伏变化影响，工作面面长布置参数变化大，倾斜面长由最短115.5m变为最长126.5m，累计增加11m，平均面长122.1m。
因此，为适应工作面面长变化，需要根据回采情况适时增加支架数量和运输机长度，在大倾角工作面回采条件下，支架对接，运输机加长施工是一大难点。
潘二煤矿12224上顺槽矿压观测分析
潘二煤矿12224上顺槽矿压观测分析作者：周凯旋来源：《科学与财富》2020年第06期摘要：通过采集潘二煤矿12224巷道顶底板和两帮移近量，锚杆锚索载荷，煤体采动附加应力观测的矿压数据，明确了巷道超前支承压力峰值影响范围，为工作面安全回采提供给了参考。
关键词：矿压观测;来压步距;围岩变形;超前支撑压力采煤工作面是煤矿顶板事故的易发地，在顶板事故中约占70%。
统计资料表明[1]，顶板事故约占煤矿事故 40% ～ 50% 。
顶板事故与矿山压力、瓦斯突出、突水、冲击矿压等密切关系[2]。
为此，探寻矿山压力规律研究岩层移动对预防顶板事故意义重大。
工作面回采过程中需要对其矿压显现特征采取一定的观测、监测措施。
专家学者对各种不同类型的回采工作面进行过矿压观测分析。
例如，林泽江[3] 針对阳煤集团大采深坚硬顶板工作面采用数值模拟技术对其进行了矿压显现分析，认为数值模拟技术可以对矿压显现规律进行定量分析。
但是以上理论都是以理论和现象进行的推测，是通过定性的方法对矿压现象开展分析，缺乏实际数据的论证和检验。
并且以前研究的煤矿都属于煤层较深并且煤层较厚的情况，而潘二煤矿12224工作面的煤层埋深浅，煤层厚度较小，煤柱之间的距离也小，并且是在沿空掘巷这一特殊条件下进行的支护，需要针对其特殊条件独立分析。
因此本文以潘二煤矿12224工作面为研究背景，利用矿压检测数据推演其矿压显现规律，以期为现场防冲提供指导。
因为我国现在国内近距离煤层开采后，整个回采工作面的围岩应力发生了重新分布，表现在回采工作面周围的煤柱产生应力集中，包括在本文主要对巷道周围超前支承压力、侧向支承压力、垂直应力及水平应力的测定和分析。
为了工作面的安全回采，有必要对回采工作面进行矿压规律观测分析，总结其顶板运动、菜场支撑压力、巷道变形等特征。
一、矿井参数和分析内容（一）工作面参数12224工作面是走向长度1458，倾向长度426m。
煤层厚度3.27～7.85m，平均5.7m，工作面切眼以南730m范围内，12224工作面是采用走向长壁后退式采煤方法，采高2.8m，放顶没高度平均3.3m。
132-潘三矿下保护层开采条件下地面钻孔瓦斯抽采技术及效果
潘三矿下保护层开采条件下地面钻孔瓦斯抽采技术及效果陆占金，石必明，穆朝民，陈思（安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232001）［摘要］基于潘三矿13－1煤层的赋存条件，介绍了潘三矿地面钻孔抽采被保护层卸压瓦斯试验过程，研究了地面钻孔瓦斯抽采量、瓦斯抽采率及抽采后的残余瓦斯压力和瓦斯含量等4个方面。
结果表明：保护层开采使得6个钻井累计瓦斯抽采量达到8105335m 3，平均瓦斯抽采率达到54.1%，瓦斯抽采后煤层中残余瓦斯压力为0.21MPa ，残余瓦斯含量为2.07m 3/t ，均低于《防治煤与瓦斯突出规定》中规定的临界数值，防突效果显著。
［关键词］保护层；瓦斯抽采；地面钻孔；卸压瓦斯［中图分类号］TD712.6［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2012）06-0089-03Methane Drainage Technology and Its Effect of Surface Drilling Hole under theCondition of Protective Coal-seam Mining in Pansan CollieryLU Zhan-jin ，SHI Bi-ming ，MU Chao-min ，CHEN Si（Energy ＆Safety School ，Anhui University of Science ＆Technology ，Huainan 232001，China ）Abstract ：On the basis of occurrence condition of 13-1coal-seam in Pansan Colliery ，this paper introduced surface methane drainage test．Methane drainage amount ，drainage ratio and residual methane pressure and methane content were researched．Results showed that methane drainage amount of 6boreholes after protective coal-seam mining reached 8105335m 3，average methane drainage ratio reached 54.1%and residual methane pressure was 0.21MPa after drainage and residual methane content was 2.07m 3/t ，which were lower than limit values set in Preventing Coal and Methane Bursting Formulation．Bursting prevention effect was prominent．Keywords ：protective seam ；methane drainage ；surface borehole ；pressure relief methane［收稿日期］2012－05－23［基金项目］国家自然科学基金项目：低透气性高瓦斯突出煤层预抽与湿润耦合防突作用机理研究（50874005）［作者简介］陆占金(1987－)，男，安徽淮南人，在读硕士研究生，主要从事煤矿安全技术方面的研究工作。
覆岩破坏规律与缩小防水煤柱机理
文章编号: 1003-5923(2000)02-0054-03覆岩破坏规律与缩小防水煤柱机理张文艺(华东冶金学院化工系,安徽马鞍山 243002)摘 要:本文主要阐述了潘谢矿区覆岩破坏规律及缩小防水煤柱机理。
通过分析冒落孔资料,得到覆岩破坏高度和有杭,顶板岩性结构,原生裂隙,时间等的关系,提出潘谢矿区提高回采上限的对策。
关键词:潘谢矿区;防水煤柱;覆岩破坏规律中图分类号:TD325+13 文献标识码:A1 概 况作为淮南煤矿新组成部分的潘谢矿区煤层储量极为丰富,区内现有五座特大型矿井,年总设计能力1610万t。
区内第四系松散层为巨厚松散富含水层,总厚170～460m,下部含水组直接与基岩面接触,局部为薄粘土层,富水性强,水量大,以静储量为主,最大涌水量为2105L m・s,渗透系数为012～6m d,13槽煤层为全区主采煤层,厚度2～10m,全区分布稳定,倾角0～25°。
采煤方法有综采、综放、高档普采等,顶板管理方法为全部垮落法。
由于第四系为松散富含水层,因此,各矿设计均留设80m防水煤岩柱,防水煤柱储量达6亿t (因煤层倾角小),严重制约了矿井生产和造成国家煤炭资源的损失。
设计留设的80m防水煤柱是根据淮南老区(缓)倾斜煤层开采经验类推而来,具有一定的保守性和盲目性。
因此,开展潘谢矿区覆岩破坏规律的研究,揭示防水煤柱破坏机理,以确定合理的防水煤岩柱高度,力求缩小防水煤柱或改防水煤柱为防砂煤柱,提高上限顶水开采,意义重大。
2 覆岩破坏规律通过总结分析潘谢矿区各矿区施工的冒落孔资料(表1)及其它观测数据并结合计算机模拟结果分析,得出覆岩破坏规律。
211 覆岩破坏高度与采高的关系本区内覆岩破坏高度随采高的增加而增加。
经统计分析,最大导水裂缝带高度与采高可用下式表示: H li=1002M1132M+2116±810如潘一矿1402(3)面采高为212m探测到的“导高”值为3514m,1421(3)工作面采高314m,探测到的“导高”值为4819m(表1)。
综放工作面采空区三带分布规律
综放工作面采空区“三带”分布规律分析曾海利，李川，赵洪伟（内蒙古伊泰煤炭股份有限公司煤炭生产事业部技术中心，内蒙古鄂尔多斯017000）摘要：通过在阳湾沟煤矿6202综放工作面采空区现场埋管观测，取得了采空区内进、回风侧不同测点距工作面不同距离处温度、O2、CO气体浓度等参数，分析得到了采空区内O2浓度及漏风强度的分布规律。
依据“三带”划分方法对阳湾沟煤矿自燃危险区域进行了划分，确定了6202综放工作面采空区“三带”范围，并根据氧化升温带宽度及浮煤最短自然发火期确定了工作面极限推进速度。
关键词：综放工作面；采空区；三带；自然发火；极限推进速度中图分类号：TD75+2．2文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）05－0137－04Analysis of Distribution Laws of"Three Zones"in Gob of Fully－mechanized Caving FaceZENG Hai－li，LI Chuan，ZHAO Hong－wei（Coal Production Department Technology Centre，Inner Mongolia Yitai Coal Co．，Ltd，Ordos017000，china）Abstract：This paper gets the parameters of temperature，O2and CO at different distances of different measuring points in the intake and return side from working face by site buried tube observation in the gob of Yangwangou coal mine6202fully－mechanized cavingface，and gets the distribution laws of O2concentration and air leakage intensity in the gob．The hazardous area of spontaneous combus-tion in Yangwangou coal mine is divided by"three zone"division method，and the scope of the"three zones"in the gob of6202fully －mechanized caving face is determined．The limited advance speed of working face is determined by the width of the oxidation and heat accumulation zone and the shortest time of floating coal spontaneous combustion．Key words：fully－mechanized caving face；gob；three zones；spontaneous combustion；limited advance speed阳湾沟煤矿6202综放工作面可采总走向长度514m，倾斜长度150m。
大倾角厚煤层综采工作面甩采技术研究
大倾角厚煤层综采工作面甩采技术研究【摘要】本文结合淮南矿业集团潘二煤矿11223工作面开采实践，阐述了综采工作面甩采工艺，提出甩采期间过程控制。
实践证明，通过合理组织，超前准备，甩采工艺减少了综采工作面搬家次数，缓解了采掘面接替的紧张局面，增加了资源回收。
【关键词】大倾角；厚煤层；综采工作面；甩采开采；过程控制 1 地质概况（1）11223工作面位于潘二煤矿东一A组煤采区，工作面东起东一采区系统上山，西至西二采区系统上山；开采上限标高-460.1m，开采下限标高-554.8m。
工作面沿走向布置，回采走向长为1466m，倾斜宽184.5m，面积270477m2，可采储量202.2万吨；上顺槽标高-460.1～-498.6m，下顺槽标高-500.1～-554.8m。
工作面煤层平均倾角18°，最大倾角28°，煤层厚度在1.6～13.8m。
3煤层顶板由泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，岩性变化大，厚度极不稳定。
属不稳定～中等稳定顶板。
工作面采用后退式走向长壁一次采全高综合机械化采煤法。
受采场布局影响，工作面从西二至东一两巷呈折线布置，需进行甩采开采，甩采角度为19°。
（2）三机配套2 甩方案11223综采工作面倾角大，顶板条件差，甩采开采选择以虚线为中心，多甩下部的方式进行。
为了保证调整工作面采向期间支架的状态，做到支架不挤、不咬，做到过程控制，需合理确定每个调斜循环的进刀比例，并确保循环内运输机弯曲度不得大于设计允许弯曲角度的范围。
调向速度越快，工作面输送机及支架滑移现象就越严重，导致工作面扩帮工作量大，所以循环内刀数不得过大。
即甩开采期间每循环进尺比例不得超过1：5。
根据上述情况，通过相关公式计算每进一刀支架架尾向下甩动的量。
比较出甩采过程中合理比例，确保出煤搭接正常、减少扩刷量及设备完好状态。
机尾与机头进刀比例为1：4。
3 甩采过程控制3.1 拐点处扩刷甩采过程中，工作面运输机机头会以沿着一个弧形轨迹运行，顺槽上帮刷帮范围和宽度主要依据工作面甩采轨迹和顺槽上帮的位置来确定。
煤层自燃三带分布研究技术
煤层自燃三带分布研究技术摘要：关键技术是在2423工作面顺槽铺设束管，利用气相色谱仪对采空区气体分布进行取样分析，研究其采空区危险区域的分布情况，确定采空区三带划分指标，判定采空区三带范围及动态移动规律。
关键词：高温煤层自然发火三带划分预测预报1.立项背景随着向深部延深，地温越来越高，为自然发火准备了条件，深部工作面地温度高达46℃以上，容易达到自热的临界值60-80℃，致使煤温上升加速、氧化过程加快，出现碳氢化和物及CO等可燃性气体自热期。
同时又存在为提高工作面风量进行通风降温而工作面风量增加，造成向工作面扩散风量增加，煤层自燃三带加宽，增风降温与自然发火矛盾突出。
因此，为防治煤层自燃发火事故,针对长距离工作面主采煤层散热带、氧化带、窒息带进行划分和研究，同时为制定相应防火措施建立防火系统提供依据势在必行。
2.煤层自燃三带分布研究结合孙村煤矿2423工作面防灭火实际情况，对工作面采空区自燃危险区域的分布进行考察研究。
主要观测工作面过断层、生产过程中采空区、停采线等处煤层自燃危险区域。
采用在2423工作面顺槽铺设束管，利用气相色谱仪对采空区气体分布进行取样分析，研究其采空区危险区域的分布情况。
2.1 .观测目的掌握实际开采条件下采空区浮煤分布规律、氧气分布规律和漏风规律；确定采空区三带划分指标，判定采空区三带范围及动态移动规律；确定自燃危险区域及工作面最小安全推进速度；预测采空区在不同速度推进时的自燃危险性和实际条件下的自然发火期；实现2423工作面煤层自燃的早期预测预报；对相似工作面的防灭火提供依据。
2.2.观测的参数采空区内CO、O2、CH4浓度以及其它有机气体的浓度、工作面日推进速度、工作面日回采率统计、顶板垮落情况描述（工作面浮煤厚度、冒落系数）、工作面供风量、温度。
2.3.观测仪表便携式O2 、CH4、CO测定仪、风速测定仪、秒表、矿用气相色谱仪。
2.4.测点位置布置①测点的布置采空区气体成份测定范围整个采空区约120米，两顺槽同时观测。
潘一矿13煤层综采工作面采空区“三带”测试措施
淮南矿业集团潘集第一煤矿潘一矿13煤层综采工作面采空区“三带”测试 (光纤热电偶)施工措施编制单位：通风区2013年3月份编制:孙国友审核:参加会审人员调度所:通风防突一科:安监处:信息工区:综采一队:生产预备队:合肥容知测控仪器有限公司: 安徽理工大学能源与安全学院：副总工程师：总工程师:会审意见措施目录一、概述二、测试系统的安装方案三、测试系统的保护设计四、设备安装期间的注意事项五、观测记录六、设备清单七、各单位职责一、概述潘一矿13煤具有煤层自燃倾向性，煤层自燃发火期3~6个月，存在自然发火隐患。
本项目以13煤2341（3）综采面采空区为试验地点，通过在采空区上下两巷附近布置分布式光纤温度传感器和束管进行连续的监测，同时采用热电偶测温与光纤测温所测数据进行对比，通过对监测数据（主要是温度和氧气浓度）的分析，结合13煤的自燃特性和采空区“三带”的划分标准，准确确定出综采工作面采空区防火“三带”的范围，为制定针对性的防火措施提供理论和技术支持。
二、测试系统的安装方案根据潘一矿2341（3）工作面的具体情况，本次试验分别在进、回风巷道各布置一套测试系统。
进风巷选用长度为715米的光纤及715米、480米两组三芯聚乙烯束管，长度分别为715米、695米、675米的热电偶。
回风巷选用长度为545米的光纤及545米、310米两组三芯聚乙烯束管，长度分别为545米、525米、505米的热电偶。
束管用来采集气样，光纤用来连续测温，热电偶可用来测温也可以与光纤测温进行比较。
1、将两组束管、光纤和热电偶用胶带两两捆绑在一起，捆绑结实，确保不分离，以便井下穿管时不会松散。
热电偶捆绑时要留有0.5米的距离，同时在各测点处需将束管剥离，并留有0.5米的长度，以便穿管保护。
2、考虑工作面过断层因素，在进风巷中距工作面20m处设置第一个测点，依次隔20米、20米、195米、20米、20米布置第二个测点、第三个测点、第四个测点、第五个测点和第六个测点；在回风巷中距工作面20m处设置第一个测点，依次隔20米、20米、195米、20米、20米布置第二个测点、第三个测点、第四个测点、第五个测点和第六个测点。
基于fluent的采空区瓦斯分布规律研究
摘要近年来随着矿井开采的不断延深，瓦斯梯度也不断增大，进而造成工作面瓦斯涌出量很大，而采空区瓦斯涌出在工作面瓦斯涌出中占有很大的比例，因此只有了解采空区瓦斯的赋存、运移、涌出规律，才能合理地调整采场通风系统，采取行之有效的瓦斯治理措施防止瓦斯集聚。
因此本文以采空区瓦斯、空气混合气体中的瓦斯（CH4）为主要研究对象，通过理论分析的方法较系统分析了综采工作面及其采空区瓦斯运移的基本特征，以及影响采空区瓦斯影响涌出的主要因素，并以此为理论基础建立了采空区瓦斯运移的数值模型。
紧接着以顾桥矿1123(1)工作面为原形在FLUENT软件中搭建模型，通过数值模拟对比分析了仅有漏风和布置有高抽巷情况下的采空区内的瓦斯分布规律，得出高抽巷的抽排作用使得综放面采空区内的高浓度瓦斯向抽采,口运移，同时扩大了工作面漏风向采空区内深入的距离，减少了采空区内瓦斯向工作面的涌出。
最后，根据数值模拟结果结合现场测量数据对1123（1）工作面的瓦斯抽放效果进行分析评价。
通过本文的分析验证数值模拟与现场实测结果基本吻合，由此可推知采用FLUENT进行数值模拟对采空区瓦斯抽采措施的制定具有一定的指导意义。
关键词：采空区；瓦斯渗流；FLUENT软件；数值模拟；瓦斯抽采。
AbstractRecent years,with the increase of the depth of coal seams mined, methane gradient increased in a huge speed, causing a large amount of working face gas emission .And a large proportion of working face gas comes from gas emission of gob. So only if we get a good knowledge of the laws of gas storage, gas movement, gas emission, then we can adjust the ventilation system reasonably and take effective methane control measures to prevent the gas gathering.This dissertation analysis the basic features of fully Mechanized mining face, goaf gas migration rules and the main factors which has the effects on goaf gas emission through theoretical analysis, taking the CH4 constituents in goaf gas-air mixed gas as the research object. And the , on the basis of analysis ,the third chapter 2 established the equations of the gas seepage in gob. The fluid mechanics calculation software FLUENT is used to establish the model of 1123(1) working face of the Guqiao colliery and simulate two different 3D models of gas distribution in gob of fully mechanized mining face between the model with air leakage only and the model with air leakage and high-located gas drainage roadway. The conclusion is high-located gas drainage roadway makes the high-concentration gas in the gob deliver to the drainage port, the distance of the air leakage go deep in the gob is increased too, so the result is the gas emission from the gob to the workface reduced. Finally the chapter 4 makes an evaluation about the effects of the methane control according to the simulated results and the field metrical data.The simulated results are identical with the field metrical data, which is proved by this dissertation. So using FLUENT software to simulate the gas seepage in gob has the fixed guidance meaning to methane control measures.Key words: goaf, methane seepage flow, FLUENT software, numerical simulation, methane extraction.目录第一章绪论 (1)1.1 研究意义 (1)1.2 国内外的研究现状 (3)1.2.1 采空区混合气体流动场研究现状 (3)1.2.2 瓦斯渗流理论的研究历程 (3)1.3 研究思路 (5)1.3.1 研究内容 (5)1.3.2 研究方法 (6)1.3.3 技术路线 (6)第二章综采工作面瓦斯运移理论研究与数值模型 (8)2.1 综采工作面基本特征 (8)2.2 综采面采空区瓦斯来源及涌出影响因素 (9)2.2.1 综采面采空区瓦斯来源 (9)2.2.2 瓦斯涌出量计算 (10)2.2.3 影响采空区瓦斯涌出的基本因素 (12)2.3 采空区瓦斯运移特征 (14)2.3.1 多孔介质的特性 (14)2.3.2 采空区瓦斯的升浮 (16)2.3.3 采空区瓦斯的扩散 (17)2.3.4 采空区瓦斯的聚集 (17)2.4综放面采空区瓦斯运移基本方程 (18)2.4.1 采空区渗流基本方程 (18)2.4.2 扩散运动方程 (21)2.5 控制微分方程的建立 (22)2.5.1 基本假设 (22)2.5.2采空区气体流动方程 (22)2.5.3 采空区瓦斯的动力弥散方程 (23)第三章 FLUENT 软件介绍以及综采面采空区瓦斯运移规律数值模拟 (25)3.1 FLUENT软件介绍 (25)3.1.1 FLUENT软件组成 (25)3.1.2 FLUENT求解 (26)3.2 物理模型的构建与边界条件设定 (27)3.2.1 物理模型的规定和假设 (27)3.2.2 计算模型的建立与网格生成 (27)3.2.3采空区瓦斯运移数值模拟参数及边界条件的设定 (28)3.3 数值模拟结果的分析 (31)3.3.1 只考虑漏风时采空区瓦斯浓度的分布模拟与结果分析 (31)3.3.2设置底抽巷时的瓦斯浓度的分布模拟与结果分析 (37)第四章工程实践 (44)4.1 工作面概况 (44)4.2 1123（1）工作面瓦斯涌出量预测 (44)4.3 1123（1）工作面瓦斯综合治理技术 (45)4.3.1 风排瓦斯 (45)4.3.2 1123（3）底抽巷抽采 (46)4.3.3 采空区埋管抽采 (47)4.3.4 轨运顺顺层钻孔抽采 (48)4.3.5 初期抽采方式 (48)4.4 1123（1）工作面瓦斯治理效果分析 (48)4.4.1 1123（1）工作面风量与风排瓦斯的关系 (48)4.4.2 瓦斯抽采量与抽采率随时间的变化关系 (50)4.4.3 抽采瓦斯量与抽采浓度随工作面推进速度的关系 (55)4.4.4 1123（1）工作面在回采期间生产以及瓦斯综合治理效果 (55)第五章结论与展望 (58)5.1 论文主要结论 (58)5.2 论文后续工作的展望 (59)第一章 绪 论1.1 研究意义我国是世界上的产煤大国，同时是煤矿事故发生大国。
潘三矿东二采区首采面煤巷支护设计研究
潘三矿东二采区首采面煤巷支护设计研究胡伟;任帅;武东峰;肖殿才;赵志永;童政【期刊名称】《采矿技术》【年(卷),期】2024(24)2【摘要】淮南矿区地质构造复杂,围岩松软破碎,支护难度大,返修率高,有效的巷道支护方式及合理的支护参数对煤巷围岩控制至关重要。
以潘三矿2331(1)工作面巷道为工程背景,建立复合顶板平衡拱力学模型。
结果表明,复合层状顶板自然平衡拱变形破坏时需要及时进行支护。
数值模拟分析表明,巷道支护后,围岩应力状态基本呈对称分布,应力分布形态似蝶形状;围岩浅部应力约0.2MPa,支护体发挥了应有的效能,起到了主动支护作用。
巷道围岩变形中,底鼓量最大,最大值为296mm;其次为帮部变形量,右帮部变形量较左帮变形量大,最大值为175mm;顶板下沉量最大值为110mm。
巷道施工后3个月现场观测数据表明:巷道综合测站处顶板基本无下沉,帮部变形在30~80mm之间,外段1#~3#综合测站处底鼓量为200mm左右,巷道围岩控制效果良好。
【总页数】5页(P108-112)【作者】胡伟;任帅;武东峰;肖殿才;赵志永;童政【作者单位】淮南矿业(集团)有限责任公司潘三矿;平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司;深部煤炭开采耦合灾害防控国家矿山安全监察局重点实验室;淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TD3【相关文献】1.五沟煤矿三采区10煤首采工作面矿压显现规律研究2.默勒三矿102采区1021首采工作面支护方式探讨3.西曲矿北三采区集中运煤巷应力研究与支护设计4.东荣三矿东二采区18#层煤皮带上山掘进巷道支护参数设计因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
用“位移梯度”划分空区覆岩“三带”的方法
用“位移梯度”划分空区覆岩“三带”的方法
许宏发
【期刊名称】《《西部探矿工程》》
【年(卷),期】1996(008)003
【摘要】本文提出了位移梯度的概念，并介绍了用位移梯度划分“三带”的方法。
该方法是利用有限元法、离散元法模拟采矿过程，获得空区围岩的位移场，再计算各点的位移梯度，然后根据一定的原则划分“三带”。
【总页数】2页(P49-50)
【作者】许宏发
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TD325.3
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1.大采高工作面采空区覆岩"三带"高度判定研究 [J], 秦兵文
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潘二煤矿11223工作面采空区自燃“三带”分布规律
淮南矿业集团公司潘二煤矿
安徽建筑大学
2014年12月
潘二煤矿11223工作面
采空区自燃“三带”分布规律
1、概述
采空区按漏风强度和遗煤自燃的可能性分为散热带、自燃带和窒息带。
采空区的“三带”随工作面的推进向前移动，满足下列条件时，处于三带中的遗煤即可能发生自燃发火：
s f t v W
式中 W-——自燃带距工作面的最远距离，m ；
f v ——工作面的推进速度，m/月；
s t ——煤层的自燃发火期，月。
由此可以看出：研究工作面供风量与采空区漏风量的关系，确定不同供风条件下工作面采空区煤炭自燃的“三带”对工作面的防火工作有着重要的现实指导意义。
一般学者认为以氧浓度划分采空区自燃“三带”的标准是：通风散热带为≥18%；自燃带为C(o 2)<18%且C(o 2)>10%；窒息带为<10%。
根据煤炭科学研究总院重庆分院的实验研究，不同氧化性的煤在C(o 2)≥5～6%时，还可能在其着火温度前激烈氧化升温，有发火危险性，因此将可能自燃带划分的氧指标定为6%≤C(o 2)≤18%，窒息带定为<6%。
目前在井下可实施的措施来看，主要的方法有测温法和测气体浓度法两种。
测温法、测气体浓度法主要是在采空区预埋一定数量的热电偶、抽气管来实现测试采空区内各点温度、气体（主要是O 2）浓度变化，再根据观测数据绘制等温线、气体浓度等值线来划分采空区自燃三带。
对于测温法，由于连接信号采集器与热电偶间的导线较细，在生产过程中很容易被损坏，导致观测工作的失败，故这一方法
目前较少使用。
而使用测气体浓度法时，抽气管的保护较易实现，故这一方法得到较广泛的应用。
2、11223工作面概况
11223工作面位于东一采区，巷道沿3煤顶板掘进，属于突出煤层突出危险区域，3煤厚4.6～8.5m, 平均厚5m，局部含有平均0.3m 的泥岩夹矸；1煤厚3.21～6.5m, 平均厚3.5m，3煤与1煤层间距平均1.5m，3煤距4煤78～80米，距C31灰岩20米。
11223工作面上顺槽设计长度1590m，下顺槽设计长度1760m。
工作面可采走向长1470m，倾斜长180m，可采储量约203万t。
上顺槽标高为-460.1～-498.6m，下顺槽标高为-500.1～-554.8m。
下顺槽掘进期间最大倾角28°，工作面切眼平均倾角14°，东一段平均倾角为18°。
图1 11223工作面巷道布置平面示意图
3、采空区“三带”分布数值模拟
依据实际情况，使用Fluent建立采空区三维模型，基本的物理模型取：采空区走向长为400m，工作面长度为180m，采空区高度为50m，建立一源一汇的三维模型；本模拟中工作面进风量为2200m3/min。
Q=2200 m3/min
图2 11223采空区模型及网格划分示意图
（1）采空区风流分布的模拟
本次模拟中将整个采空区的孔隙率分布采用UDF写入。
利用FLUENT模拟软件对其进行解算，得出稳态条件下的风流流动。
采空区流场及氧气浓度分布如图3~图4所示。
（b）采空区底板速度分布（0.1~0.24m3/（m2·min）图3 11223采空区流场分布图
（a）采空区氧气浓度分布三维图
（b）采空区底板处氧气浓度分布
图4 11223采空区底板氧气浓度（10%~20%）分布图
（2）模拟结果分析
通过对以上两种采空区孔隙率分布分别进行模拟的结果分析可以看出：
1) 图3a为采空区流场（速度在0.1~0.24m3/（m2•min））分布图，图3b中平行于工作面切片距离工作面约85m，依据采空区的风速等值线图可知，采空区易自燃区域最远距离约为85m，该区域随着工作面的推进的变化而变化；
2) 图4a为采空区氧气浓度分布图，图4中平行于工作面切片距离工作面96m，由氧气浓度等值线可知，氧气浓度小于10%的区域在距离工作面96m之后。
3) 综合以上各图可以发现，以漏风速度和氧气浓度分别作为易自燃发火区域的判断标准，因此，易自燃区域最远距离约为85~96m。
4、束管布置
4.1 束管测点位置布置
在综合考虑工作面现状和矿井现有设施的基础上，拟准备随着工作面的推进，在工作面上风巷布置采样束管，通过气体成份分析确定采空区不同位置处CO、CH4、O2等气体浓度，判断采空区煤自燃状态，根据O2浓度的变化规律，确定采空区自燃危险区域的范围分布。
为避免西一B巷道以及工作面东、西翼间拐角影响，待工作面进入东一区域开始布置束管，监测采空区气体浓度。
工作面共布置了6个束管监测点，其中上风巷和下顺槽各3个测点。
上风巷离工作面最近的测点距离ZP34向工作面方向9m处，剩余2个测点分别距前一个测点19m；下顺槽离工作面最近的测点距离JK45向外口方向20m处，剩余2个测点分别距前一个测点19m。
各测点编号如图5所示。
随着工作面的推进，当两巷第一个测点进入采空区后，开始采
集束管气样，送实验室化验O2、N2、CH4、CO以及烯烃和炔烃的气体浓度。
图5 工作面束管监测测点布置示意图
4.2 束管采样口布置与采样方法
束管监测工作面采空区120m范围内气体成分，放置在2吋保护铁管中，铁管沿底板靠外帮一侧放置。
利用井下抽采系统采样，通过地面气相色谱分析采样气体成份。
束管取样口三通保护及取样管的设置见图6。
图6 三通保护及气体取样管示意图
隔离密封材料可采用橡胶塞或者适量黄泥，在完成密封后应检查各个束管通气性。
束管采样方法，具体如下：
(1) 将抽采管路连接至闸阀1、束管连接至闸阀2，关闭闸阀3，然后打开闸阀1和2，利用抽采系统负压抽气。
(2) 待抽气10分钟后（可使束管稳定抽采到采空区气体），将抽气筒与球胆连接至闸阀3，然后关闭闸阀1，打开闸阀3，用抽气筒采集气样至球胆。
(3) 采集好气样的球胆用夹子密封好，并依据所采集束管号编号，送至地面化验。
5、采空区“三带”分布规律
依据数值模拟和实测的氧气浓度分布判断采空区“三带”分布规律，一般认为氧气浓度低于10%的区域为窒息带。
由于部分埋设管路进入采空区后，受破碎岩石挤压破坏，导致所测数据波动较大。
剔除波动较大的数据后，将6组数据拟合，结果如图7所示。
并得出氧气浓度与进入采空区深度x 的关系式，如下：
24 2.183O 21.859 5.10710C x -=-⨯
依据现场观测结果，前60m 氧气浓度下降较慢，原因在于工作面采高大，导致漏风较大，氧气浓度变化不明显。
实测进入采空区约95m 后为窒息带，拟合公式计算进入采空区约100m 后为窒息带。
因此，综合数值模拟结果，易自燃区域最远距离约为96~100m 。
以A 组煤3煤自燃发火期45d ，自燃带距工作面最远100m 计算，工作面
月(31天)推进速度应大于69m ，可以避免“三带”中的遗煤发生自燃。
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
氧气浓度(%)进入采空区深度(m)
图7 采空区深部氧气浓度变化
如图8所示，测定期间工作面保持较高的推进速度，平均月进尺约78m ，束管监测区域CO 浓度得到很好的控制，一般均小于20ppm 。
10
20
304050
60
C O 浓度(p p m )进入采空区深度(m)
图8 束管监测期间CO 浓度。