采空区热环境对深部倾斜厚煤层自燃区域影响研究*

赵文彬，石新岩，张培伟，李振武，张延松，刘方顺

(1.山东科技大学 安全与环境工程学院，山东 青岛 266590;2.山东济宁运河煤矿有限责任公司，山东 济宁 272000)

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随煤矿开采深度增加，受地应力、地温、热环境及采空区空隙率结构变化等因素影响，采空区自燃带范围及遗煤自燃规律发生变化。

学者针对采空区自燃区域划分展开研究：徐精彩等[1]通过测定采空区氧浓度分布状况，提出采空区遗煤自燃极限参数计算方法，构建自燃危险区域判定充分条件；李宗翔等[2]利用模拟软件分析漏风对采空区温度场影响，指出自燃“三带”呈非对称性分布；李树刚等[3]得出采空区上覆岩层空隙结构变化规律理论公式；司俊鸿等[4]建立采空区空隙率及渗透率三维分布模型，提出采空区空隙结构在立体空间服从线性规律；王少锋等[5]研究采空区及覆岩空隙率三维分布特点，提出考虑煤层倾角的空隙率变化公式。

学者一般采用数值模拟与现场实测结合的方法，研究采空区自燃区域划分影响因素：车强[6]利用CFD模拟得出遗煤自燃前后采空区气体组分三维渗流场、浓度场和温度场多场耦合变化规律；李宗翔等[7]采用煤样封闭耗氧实验得到煤样随时间变化耗氧速率，基于Fluent模拟软件研究晓南矿通风方式对采空区自燃发火的影响。

煤层自燃受多种因素影响，煤层深部受地温、压力、空隙结构及煤氧结合能力影响，采空区自燃带分布发生改变。本文结合鲁西南千米深……