李宗翔，刘　宇, 张明乾, 吴邦大

(1.辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 阜新 123000;2.矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室，辽宁 阜新 123000)

consumption experiment

0　引言

长期以来，采空区自然发火一直是威胁煤矿安全生产的重要因素，根据以往的经验，煤的变质程度越高则自燃倾向性越小[1]。预防采空区自燃的首要工作是对采空区进行自燃“三带”的划分[2-3]，而确定窒熄带临界氧浓度是进行采空区自燃“三带”划分的重要内容之一，现场通过埋管测氧浓度的方法可以测定某一采空区窒熄带氧浓度，实验室一般通过对煤样进行程序升温实验测定煤的耗氧特性[4-5]，常温封闭耗氧实验方法测定窒熄带临界氧浓度近年来也逐渐得到发展[6-8]。随着煤矿开采深度的增加，地层温度也逐渐的升高，地层温度的变化对采空区自燃倾向的影响不容忽视，某些常温不易自燃的煤在较高的地温下显现出易自燃倾向，这种情况将会缩短煤的自然发火期并且会增加采空区的自然氧化带宽度，助长采空区自燃危险的发生，因此研究煤自燃潜伏期的自燃特性成为关键问题。为了研究煤样自燃潜伏期的自燃特性，对长平矿3#煤样进行不同温度下的封闭耗氧实验，得到氧气浓度和CO浓度随时间变化的关系，并通过参数反演得到自燃潜伏期不同温度下的氧气消耗速度和CO生成速度，同时确定不同温度下耗氧参数和CO生成参数[9-10]。为进一步探究煤在不同温度耗氧参数下采空区内的自然氧化带宽度的变化，将封闭耗氧实验得到的耗氧参数带入到Fluent中进行采空区流场的数值模拟实验[11-16]。……