沈亚楠，张嘉勇,2，武建国，冯培云，沈逸飞

(1.华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山 063210；2. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室，河北 唐山 063210；3. 开滦(集团)有限责任公司，河北 唐山 063210)

引言

采空区火灾是煤矿生产中普遍存在的风险[1-2]，不仅影响周围的环境质量，甚至会危害作业人员的健康和生命[3]，因此，精确定位采空区火源对于矿井火灾防治具有极为重要的作用。

目前采空区火源探测研究中温度变化是自然火灾的最直观体现，国内外专家学者采用理论分析、有限元软件数值模拟以及相似试验等手段[4]，对采空区温度场的分布规律进行了相对全面的研究[5-10]。在理论分析方面，建立基于傅里叶定律的采空区遗煤氧化放热能量方程[11]，利用FLUENT模拟非稳态采空区的温度分布，通过设置不同开采工艺参数，研究采动影响下采空区内部漏风量与温度场和气体浓度场分布的关联性[12-16]。根据煤体氧化升温的三维流场分布，得到了煤体的热量传递规律[17]，拟合得到耗氧速率等影响参数与温度的函数关系式[18]，奠定了采空区温度场分布规律研究的理论基础。在实验应用方面，基于几何相似原则及煤自燃原理，设计研发了采空区自然发火模拟试验和采空区温度场分布规律模拟试验装置[19,20]，通过试验验证了采空区自燃火源温度对于煤体热量传递规律和采空区温度场时空分布规律的合理性[21]，并将其研究成果应用于现场监测，确定了实际条件下采空区各参数变化对于采空区火灾严重程度的影响[22]。……