基于Matlab采空区自燃“三带”数据处理的研究

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基于Matlab采空区自燃“三带”数据处理的研究

作者：张发亮何启林李跃通

来源：《安徽理工大学学报·自然科学版》2012年第04期

摘要：为了更好的划分采空区“三带”宽度，采用Matlab软件对束管检测数据进行处理，

在基于氧浓度指标法前提下采用残差图剔除不可靠点后二维曲线的精确拟合计算方法以及采空区走向、倾向、氧浓度的三维等值线法直接观测“三带”范围。两种方法相互验证，最终通过应用Matlab软件的精确处理，得出采空区最大氧化带宽度为：30.4～158.95m；最小氧化带宽度为：32.17～158m。

关键词：采空区“三带”；氧浓度指标法；二维曲线；精确拟合；等值线

中图分类号：TD752.2文献标志码：A

[WT]文章编号：1672-1098（2012）04-0075-04

作者简介：张发亮（1985-），男，安徽马鞍山人，在读硕士，研究生方向：安全评价理论及技术。

随着煤矿开采的机械化程度的提高，综采放顶煤这种高产高效的工艺得到了广泛的应用[1]。但是，在煤矿产量提高的同时，采空区的遗煤、漏风等危险因素给工作面的安全开采带

来了自燃发火的隐患。因此，对于采空区“三带”的准确预测和划分将对预防煤矿采空区的自燃发火和保障工作面的安全开采有着非常重要的意义。

“三带”的划分指标主要可分为3类，即以采空区内的氧气浓度、漏风风速和温度分布来划分[2-3]。目前，对于采空区“三带”的划分以氧浓度为标准的应用方式最为普遍[4]，根据煤炭科学总院重庆分院的试验研究[5-6]，不同氧化性的煤在供氧浓度大于等于5%～6%时，还可能在其着火温度前激烈氧化升温，有发火危险性，因此将氧化带划分的氧指标定为18%～6%。在此前提下，试验针对山西正株煤矿1511工作面进行研究，运用Matlab软件对束管检测的试验数据进行剔除甄别[7-8]，找出最佳的二维拟合曲线并进行三维立体成像，最终确定精确的“三带”范围。

1采空区自燃“三带”的现场试验

1.1工作面概况

1511工作面回采走向长度为990m，倾斜长150m；主采15煤的煤层倾角8°～10°，煤层

灰分8.58%，挥发分26.05%，属于Ⅱ类易自燃煤层，煤厚最小5.12m，最大6.37m，平均