煤炭学报

作者：文虎, 程小蛟, 许延辉, 马砺, 郭军, 姜希印, 王保齐, 简俊常,

关键词：松散煤体, 自然发火, 氡析出, 氡运移, 火源探测,

火源精准探测一直是煤火灾害防治方向的世界性难题,而同位素测氡是火源精准探测的主 要研究方法。 为了解采空区火源位置分布及发火情况,基于煤自然发火实验台研究松散煤体发火 过程中氡析出及运移规律。 为减小测氡过程对自然发火实验影响,设计局部气体循环系统,控制实 验取气量,获得松散煤体自然发火过程中氡活度浓度沿轴线分布规律;通过数据筛选及统计分析, 获得同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律;根据氡活度浓度分布理论,推导实验台轴线方向 氡分布方程;基于同一温度条件下氡活度浓度沿轴线分布规律及氡分布方程,获得松散煤体自然发 火过程中氡的运移规律,确定真实反映氡析出与煤温关系的节点位置;通过松散煤体单元划分及氡 析出理论分析,推导松散煤体氡析出与发火时间的对应关系;基于实验分析和理论推导,获得氡析 出与发火时间的变化规律。 结果表明:松散煤堆自然发火过程中,沿轴线方向松散煤体内氡运移主 要以渗流为主,当煤温 Tmax <50 ℃ 时,渗流影响范围为 0<L<175 cm,其中 L 为与进风口的距离;当 煤温 Tmax≥50 ℃ 时,渗流影响范围减小为 0<L<125 cm,多种运移方式耦合作用范围为 125<L<175 cm,可为采空区发火位置判断提供依据;在一定温度范围内,氡析出随煤温升高呈指数增长, 且存在临界温度值,可为松散煤体发火程度判断提供依据。

来源：2019年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

查看煤炭学报杂志2019年第9期