煤矿采空区自燃“三带”划分指标

划分采空区自燃的“三带”对于采空区的防火工作具有至关重要的学术意义。由于不同矿井的构造和开采方式的多样性，采空区内部的构造形态千变万化，从而导致氧化升温带在采空区呈现出独特的分布模式。另外在实际应用中，由于受地质条件、自然因素和人为因素等影响，使得采空区“三带”的具体分布存在着很大差异。这给采空区火灾预测预报及防治带来极大困难。目前，判断采空区“三带”分布的方法被广泛认可，其中包括三种主要类型：

（1）氧气浓度划分：随着深度的增加，采空区内的氧气浓度呈现出一种规律性的变化趋势。在工作面周围，由于漏风和气流中氧气的浓度较高，随着深入采空区内部，氧气浓度逐渐减少。在距离工作面相同的位置上，进风侧所含氧气的浓度高于回风侧。因此，可以利用氧气浓度变化情况来判断煤层自燃危险程度。区分氧气浓度分布的标准即为氧气浓度的分界线。目前，国内外广泛认可的划分标准是将氧气浓度的8%和18%作为采空区氧浓度的极限值，当氧气浓度超过18%时，为散热带，8%～18%为氧化自燃带，而低于8%则为窒息带。

（2）漏风风速划分：根据采空区的风流速度推断出采空区的“三带”分布。据众多学者的研究，风速的界限速度分别为0.24m/min和0.1mmin。当风速超过0.24mmin时，该区域呈现出散热带的特征，而在0.1mmin和0.24m/min之间则为氧化自燃带，而当风速低于0.1m/min时，则为窒息带。

（3）临界温度划分：根据临界温度的不同可以推断出采空区内“三带”分布情况，但是不同煤层煤的散热系数也存在差异。因此可以通过升温速度大小的变化来判断，当采空区内遗煤反应过程的速率高为1C/d为氧化自燃带，低于1C/d为散热带。

徐州吉安研发的普瑞特矿用防灭火专用液（JTF-I）集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体，特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面，水浆生成泡沫之后，缓慢形成凝胶，能把大量的水固结在凝胶体内，避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点，大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率；另一方面，形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖，且能固结90%以上水分并形成凝胶层，防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气，灭火时能长久地吸热降温，防止火区复燃。

参考文献：

[1]李东来. 阳煤五矿8408工作面N2防灭火技术研究[D].辽宁工程技术大学,2023.