台阶型综放开采采空区自燃“三带”分布规律研究
Study on Distribution Law of Spontaneous Combustion “Three Zones” in Goaf of Step Fully-Mechanized Top-Coal Caving Mining
DOI: 10.12677/ME.2023.111005, PDF,    国家自然科学基金支持
作者: 毛庆福*, 王 雷, 谷廷华：济宁市金桥煤矿通防科，山东 济宁；刘丰源, 刘 笑#：山东科技大学安全与环境工程学院，山东 青岛
关键词: 自燃三带；最小推进速度；防灭火；台阶型煤体；Three Zones of Spontaneous Combustion； Minimum Propulsion Speed； Fire Prevention and Suppression； Stepped Briquette
摘要: 台阶型煤体综放工作面由于周围存在大面积采空区，漏风现象较为严重，给工作面火灾防治工作带来极大挑战。以金桥煤矿1304工作面为例，对该工作面采空区温度、CO浓度及O2浓度分布规律进行了测试研究。通过研究，合理地确定了采空区不同位置自燃“三带”的分布范围，进而通过计算得出了工作面的最小推进速度，以确保该工作面顺利回采。研究结论对各类煤矿企业开展类似采煤作业面的回采防灭火工作提供了理论和技术上的重要支撑。
Abstract: Due to the existence of a large area of goaf around the fully mechanized top-coal caving face with step briquette, the air leakage phenomenon is more serious, which poses a great challenge to the workface fire prevention and control. Taking the 1304 working face of Jinqiao coal mine as an example, the distribution pattern of temperature, CO concentration and O2 concentration in the mining void area of this working face was tested and studied. Through the study, the distribution of the “three zones” of spontaneous combustion at different locations in the mining area was rea-sonably determined, and the minimum advance speed of the working face was calculated to ensure smooth recovery of the working face. The findings of the study provide important theoretical and technical support for the fire prevention and suppression work in similar coal mining face in various coal mining enterprises.
文章引用：毛庆福, 王雷, 谷廷华, 刘丰源, 刘笑. 台阶型综放开采采空区自燃“三带”分布规律研究[J]. 矿山工程, 2023, 11(1): 32-42. https://doi.org/10.12677/ME.2023.111005

参考文献

[1] Li, J., Li, Z., Yang, Y., et al. (2019) Room Temperature Oxidation of Active Sites in Coal under Multi-Factor Conditions and Corresponding Reaction Mechanism. Fuel, 256, Article ID: 115901. [Google Scholar] [CrossRef] 
[2] Wen, H., Wang, H., Liu, W.Y., et al. (2020) Comparative Study of Experimental Testing Methods for Characterization Parameters of Coal Spontaneous Combustion. Fuel, 275, Article ID: 117880. [Google Scholar] [CrossRef] 
[3] 梁运涛, 罗海珠. 中国煤矿火灾防治技术现状与趋势[J]. 煤炭学报, 2008, 33(2): 126-130.
[4] 谢军, 薛生. 综放采空区空间自燃三带划分指标及方法研究[J]. 煤炭科学技术, 2011, 39(1): 65-68.
[5] Deng, J. (2013) Quantitative Determination for the “Three Zones” of Coal Spontaneous Combustion in Gobs Based on Probability Function. Disaster Advances, 6, 210-218.
[6] 孙珍平. 基于邻空巷钻孔技术的特厚煤层均压工作面采空区自燃“三带”研究[J]. 煤矿安全, 2019, 50(12): 140-143. [Google Scholar] [CrossRef] 
[7] 郝宇, 逄锦伦. 不同风量和瓦斯条件下采空区自燃“三带”分布规律[J]. 矿业安全与环保, 2020, 47(2): 40-44. [Google Scholar] [CrossRef] 
[8] 文虎, 张泽, 赵庆伟, 等. 煤层分层前后采空区自燃“三带”的数值模拟[J]. 煤矿安全, 2017, 48(3): 178-181.
[9] 沈志远, 齐庆杰, 张海洋, 郭晓天. 瑞安煤矿双巷束管监测技术优化及采空区“三带”划分[J]. 矿业安全与环保, 2017, 44(6): 62-65.
[10] 刘忠全, 郝宇. 综放采空区自燃“三带”分布影响因素研究[J]. 煤炭工程, 2017, 49(10): 94-96.
[11] 李宗翔, 许端平, 刘立群. 采空区自然发火“三带”划分的数值模拟[J]. 辽宁工程技术大学学报, 2002, 21(5): 545-548.
[12] 徐精彩, 文虎, 张辛亥, 等. 综放面采空区遗煤自燃危险区域判定方法的研究[J]. 中国科学技术大学学报, 2002, 32(6): 39-44.
[13] 金永飞, 杨正伟, 孙超, 等. 基于FLUENT的注氮参数对采空区煤自燃防治的影响研究[J]. 煤炭技术, 2018, 37(11): 230-233.
[14] 程卫民, 孙路路, 张孝强. 基于氧气浓度分布规律的综采工作面采空区自燃“三带”的特征研究[J]. 矿业安全与环保, 2012, 39(5): 7-10, 99.
[15] 邵磊. 采空区自燃“三带”的实测分析及数值模拟[D]: [硕士学位论文]. 淮南: 安徽理工大学, 2014.
[16] 曹镜清, 邬剑明, 周春山, 等. 低位放顶煤采空区自燃区域划分与注氮口位置确定[J]. 煤炭科学技术, 2017, 45(2): 89-94.
[17] 孙喜贵, 徐长富, 姚海飞, 张群, 吴海军. 门克庆煤矿3-1煤层最短自然发火期实验研究[J]. 煤矿开采, 2016, 21(4): 130-133. [Google Scholar] [CrossRef] 
[18] 朱建芳, 秦跃平, 李俊鸿. 薛村矿2号煤最短自然发火期的研究[J]. 中国矿业, 2007(3): 74-76.
[19] 余明高, 黄之聪, 岳超平. 煤最短自然发火期解算数学模型[J]. 煤炭学报, 2001(5): 516-519.
[20] 魏超, 单文选, 陈江龙, 孙际宏. 某煤层标志性气体与最短自然发火期实验研究[J]. 华北科技学院学报, 2021, 18(4): 36-40+66. [Google Scholar] [CrossRef] 

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