综放工作面回撤阶段自燃立体小“三带”动态演化规律

赵文彬; 王金铭; 李振武; 郭传清; 葛俊岭; 张厚晴

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.001

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (3) : 1 -13. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2026.03.001

综放工作面回撤阶段自燃立体小“三带”动态演化规律

赵文彬, 王金铭, 李振武, 郭传清, 葛俊岭, 张厚晴

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摘要

为解决传统自燃“三带”理论难以表征综采工作面回撤阶段危险区域的问题，本研究以山东田陈煤矿某工作面为工程背景，采用PFC与FLUENT软件耦合模拟方法，探究正常推进、停采准备、回撤三阶段采空区自燃区域动态演化规律。结果表明：受矿压显现影响，回撤阶段采空区后部整体压实使空隙率收缩至0.01～0.33,遗煤呈“两端高、中间低”分布并富集于综采支架附近；漏风流场转为非对称涡旋，自燃带从初期“W”形、“U”形演变为“镰刀状”,O₂浓度划分的自燃带收缩前移呈“砍刀状”。受通风方式改变、矿压裂隙发育影响，最终形成围绕支架的立体小“三带”,其范围随正压通风梯度与顶煤裂隙协同演化。研究结论对识别工作面回撤阶段自燃危险区域和预防煤层火灾有参考意义。