孤岛综放工作面残煤自燃指标气体与‘三带’特征深度探究

本文主要探讨了孤岛综放工作面（Isolated Fully Mechanized Caving Face, IFMC）在开采过程中由于遗留煤量大和漏风问题而带来的采空区（Gob）煤层自然发火风险的控制与治理。针对这一问题，研究者以济北矿区某矿的1304孤岛综放工作面为实例，进行了深入的实验分析。 首先，通过对室内煤的热解试验进行细致研究，科研团队着重确定了工作面采空区残煤的自燃指标气体。这些指标气体，如一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）等，是衡量煤层自燃活性的重要参数，它们的浓度变化反映了煤的氧化程度和潜在的自燃风险。 接着，研究人员利用现场束管监测技术，对采空区内的氧气浓度分布进行了详尽的实地观测。氧气是燃烧的必要条件，通过分析氧气浓度的变化，可以揭示出工作面采空区自燃现象的“三带”特征。通常，自燃区域分为三个地带：初始燃烧带，这里氧气浓度逐渐升高，温度上升，煤炭开始局部燃烧；中间扩散带，燃烧逐步向周围扩散，可能伴随着火焰和烟雾；最终稳定带，燃烧趋于稳定或衰减，但仍存在持续的热量释放。 这项研究不仅提供了关于孤岛综放工作面特定条件下采空区煤层自燃的科学依据，还为矿井安全管理提供了实用的指导策略。通过监测和控制这些关键指标气体以及理解自燃“三带”的分布规律，可以采取有效的预防措施，如定期通风、惰化处理、煤层注氮等，从而降低煤层自燃的风险，保障矿工安全，提高生产效率。 这篇文章对于煤炭行业的安全管理具有重要意义，它深化了我们对孤岛综放工作面采空区煤层自燃机理的理解，并为业界提供了科学的防治方法，为减少煤矿安全事故的发生提供了理论支持和技术参考。