工作面“三带”观测及危险区域判定
工作面在正常回采期间，确定采空区后浮煤不出现自燃危险是非常重
要的。根据工作面开采后采空区遗煤自燃特点，在实验定量测定相关参数
的基础上，推算现场不同条件下引起煤体自燃的极限参数，判定实际条件
下面“三带”分布规律，自燃危险区域和安全推进速度，为面自燃火灾防
治奠定基础。

1、采空区“三带”划分的理论与分析

采空区遗煤自燃“三带”划分条件
采空区遗煤自燃大体可划分为三个带，即散热带、氧化升温带和窒息
带。这三个带在生产工作面呈动态变化，主要受工作面推进速度影响。
（1）散热带
采空区散热带是指在某一定温度下，虽然有足够的氧浓度，煤体能得
以充分的氧化放热，但产生的热量始终小于或等于散发热量的所有点的集
合。
散热带的判定条件为：

minmax
hhQQ
（5.11）
（2）窒息带
采空区缺氧窒熄带是指在某一温度下，虽有足够的浮煤厚度和蓄热条
件，但由于氧浓度低，使得产生的热量小于或等于散发热量的所有点的集
合。
窒熄带的判定条件为：
minCC
（5.12）
（3）氧化升温带
采空区氧化升温带是指在某一温度下，产生的热量大于散发热量的所
有点的集合。
采空区氧化升温带的判定条件为：

minminmax
CChhQQ
（5.13）
2、工作面采空区“三带”观测
测点的布置
在上、下平巷的巷帮位置，敷设多芯束管，每隔20米设一个观测点，
架后如有空间，可利用支架检修时间在工作面上布点，随工作面的推采，
用吸气球抽取气样送地面进行色谱分析，现场采用精密的电子仪器测定老
空区内的氧气浓度变化情况，找出冷却带、氧化带和窒息带的宽度，“三
带观测”选择在工作面推采正常时期，进行为期一年的观测。采空区气体
成分测定范围大约距工作面300米左右，每隔约20米设一个探头，保持采
空区内部一侧三个探头，上下平巷同时观测。在上平巷的上帮和下平巷的
下帮各敷设一趟多芯束管，长度不小于80米，中间要求无接头，管路无破
损漏气现象，管口超下，高度不低于2米，并套入2寸铁管中，防止淋水
进入束管，堵塞进气通道，束管每天安设专人维护，随着工作面向前推移，
小心将束管平放到底板上，防止被冒落的矸石砸断，防止被吊挂铁丝拉断。

5.2.2观测工作
观测工作主要是通过采空区预埋管路进行测温、气样采集分析等，掌
握采空区内部温度、气体浓度随工作面推进的变化情况；同时测定工作面
风量、温度、气体浓度等参数。其中主要的观测工作如下：
1）利用吸气球抽取气样
束管埋设完成后，使用瓦斯鉴定时用的吸气球取气样，将吸气球进气
管套在束管口上，严密不漏气，反复捏动橡皮球，将老空内的气体通过束
管不断排出，排气动作要连续，时间要足够长，确保将束管内积存的气体
全部排除，保证测定结果的准确性。
2）测定气体种类
由于进入窒息带的标志气体是氧气，因此测定时以测氧气浓度为主，
为掌握采空区内其它气体情况，同时也测定瓦斯、二氧化碳和一氧化碳。
3）测定仪器
使用测氧仪测定氧气，一氧化碳电子检测仪测定CO，使用光学瓦斯鉴
定器测定瓦斯和二氧化碳。要求吸气球出气端对准仪器的进气口，保证供
气量满足仪器需要。
根据测定的结果，进行数据分析处理，分别绘制出面采空区氧气浓度、
漏风强度、三带分布平面图。
采用人工检测、束管监测、安全监测和人工采样分析的方法对工作面
煤层发火情况进行监测，各种检测应遵循“三定”原则，即定点、定时，
定人，以便于分析的准确。
1、监测方法
⑴人工检测
检测地点：回风隅角（支架后部）；工作面回风顺槽出口50m；检测参
数：CO、O2、CO2、CH4和T（温度）；检测仪器：CO便携仪、CO检定管、瓦
检仪、两用仪和红外测温仪；检测时间：每天一次检测；将检测结果记录
在表中。

⑵束管监测
检测地点：回风隅角支架后部；回风流；检测参数：O2、N2、CO、CO2、
CH4、C2H6、C2H4、C3H8；检测设备：束管监测系统；检测时间：正常情况下，
每天早班检测一次；工作面异常时，每班检测一次；将检测结果记录在表
中。

⑶安全监测
检测地点：工作面回风流；检测参数：CO、CH4、T；检测设备：安全监
控系统。检测时间：实时监测；测点调整：每天早班，调整与工作面推进
相关的监测探头的位置。
⑷人工采样分析
采样地点：回风隅角和工作面回风顺槽出口50m；检测参数：O2、N2、
CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8；检测设备：气相色谱仪；采样时间：正常
情况下，每天早班在人工检测的同时，用气囊采集气样，送至地面进行色
谱分析；对人工检测出现异常的地点，应每班采样一次。
2、监测措施
⑴监测两顺槽顶煤破碎区的气体情况，如有异常，需对顶煤破碎区及
时处理。
⑵每天需对工作面回风及回风隅角气体进行取样，及时化验分析，
并建立监测分析档案。
⑶在工作面回风隅角安设束管探头，利用型束管监测系统进行日常连
续监测分析，建立监测分析档案，并根据监测结果做好自然发火的预测预
报工作。
⑷利用CO、CH4、温度等传感器进行监控，并及时加强维护、准确调
校，确保系统灵敏可靠。
⑸对安全监测系统和束管监测系统的数据及时进行分析，发现温度上
升明显、有芳香族碳氢化合物、CO浓度超过24ppm或增加较快时，要及时
组织进行撤人、防灭火等。
1＃测点现场观测记录表
日 期 （月/日） CO （ppm） CH4 (%) CO2 (%) O2 (%) N2
(%)
C2H4 (ppm) C2H6

(ppm)

探头位

置
(m)
工作面推进速度一览表
年度 月份 推进距离(m) 平均日推进m 年度 月份 推进距离(m) 平均日推进(m) 年度 月份 推进距离(m) 平均日
推进
(m)

采空区自燃“三带”的划分及危险区域判定
.采空区自燃“三带”划分
将现场实际观测的浮煤厚度、氧浓度和漏风强度分布等值线图叠加，绘制
“三带”分布图。

面采空区氧化“三带”划分表
划分地段 氧化散热带 可能自燃带 窒息带
进风平巷采空区
综放面采空区
回风平巷采空区