摘要：針對立體瓦斯抽采對采空區(qū)"三帶"劃分的影響，以研究采空區(qū)風(fēng)流速度的變化為切入點(diǎn)，以義馬集團(tuán)耿村礦12200工作面U+Ⅰ型綜放面為背景，研究在立體瓦斯抽采系統(tǒng)下，由于漏風(fēng)而造成的采空區(qū)"三帶"分布的變化。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)瓦斯抽采及采空區(qū)浮煤自熱產(chǎn)生的內(nèi)生"火風(fēng)壓"加劇了采空區(qū)的漏風(fēng)，進(jìn)而加劇了采空區(qū)浮煤的氧化。此研究對高瓦斯易自燃煤層采空區(qū)自然發(fā)火防治提供了新思路，具有一定的理論及現(xiàn)實(shí)意義。
??????? 關(guān)鍵詞：瓦斯抽采；采空區(qū)；漏風(fēng)；火風(fēng)壓；三帶；
??????? Stereo Gas Drainage to
???????? Study of the Distribution of the Goaf "three zones"
??????? YU Ming-gao1, ZHAO Zhi-jun1 ,CHU Ting-xiang1,2
??????? (1.School of Safety science and Engineering, Henan polytechnicUniversity, Jiaozuo,Henan 454003, China；2. The State Key
??????? Laboratory of Coal Resources and Mine safety, CUMT ，Xuzhou,Jiangsu,221008, China;)
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??????? Abstract:Aimed at the effection of stereo gas drainage to "three zones" division, though the study ot change in the airflow velocity, choosed the U+Ⅰtype fully machined workface of Yangquan mine, research in stereo gas extraction system, due to air leakage resulting from the "three zones" distribution of changing. Find gas drainage and endogenous " fire heating air pressure" derived from coal goaf float self-heating warming make goaf leakage deteriorating，further aggravated goaf float coal oxidation. The study provides a new thinking of controlling coal spontaneous combustion. to the high gas and easy spontaneous combustion. coal-seam of fully machined workface, which had certain theory and practical significance.
??????? Keywords: gas drainage;goaf;air leakage;fire heating air pressure; three zones;
??????? 礦井瓦斯和煤層自燃是嚴(yán)重威脅煤礦井下安全生產(chǎn)的兩大主要災(zāi)害，當(dāng)?shù)V井瓦斯和煤層自燃同時存在時，對于礦井的安全生產(chǎn)和人員的安全則構(gòu)成了雙重威脅。特別對于高瓦斯易自燃礦井，往往在解決瓦斯的同時，由于瓦斯抽采，造成采空區(qū)漏風(fēng)加劇，引發(fā)采空區(qū)破裂遺煤自燃；同時由于采空區(qū)浮煤的自燃，在采空區(qū)局部形成了"內(nèi)生火風(fēng)壓"，進(jìn)而加劇了采空區(qū)浮煤自燃的供氧動力[1]；另一方面，由于煤自燃又成為瓦斯燃燒和爆炸的引火源，嚴(yán)重地影響瓦斯的安全抽采；因此，就如何能夠在防治采空區(qū)浮煤自燃的措施中，兼顧卸壓瓦斯的抽采；如何能夠在瓦斯抽采過程中，兼顧著對采空區(qū)浮煤供氧動力的有效控制達(dá)到防治浮煤自燃，成為高瓦斯易自燃
??????? 礦井，如何實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵課題之一。因此，弄清它們的內(nèi)在基本規(guī)律，找出二者的互動影響過程，對協(xié)調(diào)二者災(zāi)害關(guān)系將是十分有意義的。據(jù)有關(guān)部門1953～1984年32年的不完全統(tǒng)計，我國統(tǒng)配煤礦和重點(diǎn)煤礦火災(zāi)事故中，內(nèi)因火災(zāi)占事故總數(shù)的94%，外因火災(zāi)僅占6%。根據(jù)統(tǒng)計資料，按采空區(qū)、巷道及其它地點(diǎn)分類，采空區(qū)自然發(fā)火次數(shù)占火災(zāi)總數(shù)的60%，巷道煤柱自然發(fā)火占29%，其他地點(diǎn)自燃發(fā)火占11%[2]?？梢?，防止自然火災(zāi)，特別是采空區(qū)內(nèi)自然火災(zāi)的發(fā)生，是避免煤礦火災(zāi)、保證安全生產(chǎn)的重點(diǎn)工作之一。
??????? 本文以義馬集團(tuán)耿村礦12200工作面U+Ⅰ型通風(fēng)系統(tǒng)為例，來研究在其影響下采空區(qū)自燃"三帶"的分布情況及防治浮煤自燃的措施。
??????? 1 工作面概況
??????? 12200綜放工作面的標(biāo)高為145～188m，地表標(biāo)高為620～651m，埋藏深度為432～506m。工作面切眼長186m，工作面平均走向長885m，主采2-3煤層，煤厚12.2～18.3m，平均厚度14.87m，煤層傾角8°～12°，工作面巷道布置如圖1。
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??????? 工作面的通風(fēng)瓦斯管理采用U型外加高抽巷的通風(fēng)布置方式，是近年來廣泛采用的放頂煤工作面瓦斯治理技術(shù)。在其原來傳統(tǒng)的U型通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，另距回風(fēng)巷內(nèi)側(cè)沿頂板裂隙帶布置一條高抽巷。在工作面割煤初期，高抽巷所起的作用不會太大，但隨著工作面的推進(jìn)，老頂初次來壓顯現(xiàn)以后，上覆巖層采動裂隙開始逐漸發(fā)育，這時高抽巷將會逐漸發(fā)揮作用，卸壓瓦斯會大量涌入高抽巷，瓦斯?jié)舛葘黾?，整個抽采效果也會因此得到較大提高。
??????? 2覆巖層裂隙的形成及漏風(fēng)動力的建立
??????? 2.1采空區(qū)上覆巖層裂隙的形成
??????? 以錢鳴高院士為首的科研群體對整個上覆巖層直至地表巖層的整體運(yùn)動規(guī)律[3]提出了"橫三區(qū)"、"豎三帶"總體認(rèn)識，即沿工作面推進(jìn)方向上覆巖層將分別經(jīng)歷煤壁支承影響區(qū)、離層區(qū)和重新壓實(shí)區(qū)，由下而上巖層移動劃分為垮落帶、裂隙帶和整體彎曲下沉帶。在卸壓區(qū)內(nèi)巖層應(yīng)以拉應(yīng)力為主，當(dāng)超過其巖體的極限抗拉強(qiáng)度時，便會出現(xiàn)縱向裂隙，因此在頂板覆巖周期斷裂時，在煤壁前方頂板巖層內(nèi)會產(chǎn)生開口向上的縱向裂隙，在煤壁后方頂板巖層內(nèi)會產(chǎn)生開口向下的縱向裂隙，上覆巖層裂隙分布如圖2。高抽巷布置在裂隙帶內(nèi)。與采空區(qū)間形成一條漏風(fēng)通道。