刘常玉

(西山煤电集团公司 教育中心，山西 太原 030053)

工作面推进速度与采空区自然发火密切相关，直接影响其严重程度[1]. 目前，多数学者将采空区内氧化升温带的宽度与煤最短自然发火期的比值作为预防采空区自然发火的工作面最小安全推进速度[2]. 这样所确定的最小安全推进速度往往会偏小，难以准确指导现场生产工作。其主要有两个原因：1) 实验室条件下得到的煤样最短发火期常常与实际采空区发火情况不符。2) 采空区内氧浓度与温度分布的现场测试很困难，造成氧化升温带的宽度难以准确确定。本文提出了煤自燃临界温度[3]与采空区自然发火数值模拟[4]相结合的综采面最小安全推进速度判定方法，其核心思想就是在移动坐标下确定一个推进速度，使得采空区内冒落煤岩的温度始终处于煤自燃临界温度之下，以避免煤氧化放热反应进入到自加速阶段，从而达到预防采空区自然发火的目的。

1 煤自燃临界温度

煤自燃临界温度是煤自燃过程中第一个引起煤氧复合反应自加速的温度点。当煤温超过该温度时，煤的耗氧速率会显著增大，故可以通过耗氧速率随温度升高的变化趋势来判定自燃临界温度。而煤的耗氧速率一般可以通过煤升温氧化实验得到。

实验煤样采集于某矿31005采煤工作面的新暴露煤壁，经现场密封，运至实验室。将煤样破碎后，筛分得到5种不同粒度的试样，具体参数见表1. 实验开始前，通过质量流量计将煤样罐的进气量控制在80 mL/min，并测得进气口处的氧浓度。……