乌达煤田导火带模型
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发布时间：2022-04-28 15:54
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时间：2022-06-19 13:54
（一）乌达煤田导火带
乌达煤田采用长臂式采煤，在工作面回采中和回采后顶板岩石产生垮落带，上覆岩层产生裂隙带，形成了遗煤带、垮落带、裂缝带等三个带。空气可沿三个带贯通，当遗煤带中的煤与空气接触氧化放热，聚热增温达到燃点时，煤层自燃；烟雾向上排出，并通过垮落带和裂缝带与地面的大气沟通，形成煤火区燃烧动力系统，构成煤田的地面火区灾害。
煤矿导火带由遗煤带、垮落带、裂缝带、燃烧带等4个带组成，见图2⁃1⁃6。
图2-1-6 煤矿导火带模型示意图
（二）乌达煤田煤矿导火带高度计算
按下式计算：M0=m+
+0.8m
式中：M0为导火带高度；m为采煤厚度（m）；
为裂缝带高度；0.8m为地表沉陷量。
（三）煤矿导火带火区的形成条件
当煤矿导火带高度大于采空区深度，遗煤带厚度大于0.4m，供风输氧量大于煤层燃烧最小需要量，煤体温度高于自燃点，排烟能力大于煤层燃烧的最大产烟量时，产生煤田地面火区。用下式表达。
（M0＞Cd）∩（Cm＞0.4m）∩（V0＞V0min）∩（ΔT＞ΔTcr）∩（Vy＞Vymax）
式中：M0为煤矿导火带高度；Cd为采煤工作面深度；Cm为遗煤带厚度；V0为供风输氧量；V0min为煤燃烧最低需氧量；ΔT为煤体温度；ΔTcr为煤燃烧临界值；Vy为排烟量；Vymax为煤燃烧产生的最大烟气量。
（四）煤矿导火带应用
应用煤矿导火带理论，预测煤田火区。按照导火带高度计算公式计算，凡是采煤工作面深度小于导火带高度的会发生煤火灾害，反之则不发生。按照煤矿导火带火区形成条件公式计算，凡是煤矿采空区符合煤矿导火火区形成条件的会发生煤火区灾害，反之则不发生。
乌达煤田导火带控制着乌达煤火的形成和发展。乌达煤田已经开始全面开发，煤田内地表下第一层煤大部分采空。在1＃+2＃煤、4＃煤、6＃+7＃煤、9＃+10＃煤和12＃煤所组成的5个燃烧层组中，凡是处在地表下第一层煤的地段，有四种情况。
（1）采煤深度小于导火带中垮落带深度的，已经燃烧，形成火区，正在向深部推进。
（2）采煤深度小于导火带的，已经发火自燃，形成火区。
（3）采煤深度小于导火带高度的当前尚未燃烧的地段，是今后将发火的地区。
（4）采煤深度大于导火带高度的没有燃烧的地段，是今后也不燃烧的地段。
（五）煤矿导火带的危害
煤矿导火带随着采煤工作面的进展而发展，采到哪里发展到哪里。在煤矿开采中导火、导水、导气，形成煤矿火灾、水灾，瓦斯、CO、CO2灾害，以及“冒顶”灾害等一个灾害系统。主要危害是向上与大气对流形成煤矿火灾，向下水体沿导火带流动形成煤矿水患，在地下空间有害气体沿导火带渗漏可形成一氧化碳、瓦斯突出等。特别是乌达煤田十几层易燃烧的煤层持续开采时，上下煤层之间形成连续的煤矿导火带，对乌达煤田的生产开采造成极大危害。煤矿导火带的提出，为今后西部干旱地区煤田勘探、煤矿设计建设和煤矿安全生产提供借鉴。
