红柳林煤矿4-2煤层自然发火标志气体
煤矿安全生产标准化判断题-5(含答案)
1、封闭火区灭火时，应尽量扩大封闭范围，并必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘以及其他有害气体和风向、风量的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。
(×)2、永久性防火墙的管理，应不定期测定和分析防火墙内的气体成分和空气温度。
(×)3、火区内的空气温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同，即可认为火区已经熄灭。
(×)4、火区内空气中的氧气浓度降到5％以下，即可认为火区已经熄灭。
(×)5、具有自燃倾向性的煤炭只有处于破碎状态、通风供氧、易于蓄热的环境中才能产生自燃现象。
(√)6、防火对通风的要求是风流稳定、漏风量少和通风网络中有关区段易于隔绝。
(√)7、对采区的开采线、停采线和上、下煤柱线内的采空区，应加强防火灌浆。
(√)8、开采容易自燃和自燃的煤层时，采煤工作面可以采用前进式或后退式开采，并根据采取防火措施后的煤层自然发火期确定采区开采期限.(×)9、火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001％以下，即可认为火区已经熄灭。
(×)10、火区的出水温度低于25℃，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同，即可认为火区已经熄灭。
(×)11、启封火区时，应逐段恢复通风，同时测定回风流中有无一氧化碳。
(√)12、启封火区时，发现复燃征兆时，必须立即停止向火区送风，并重新封闭火区。
(√ )13、启封火区和恢复火区初期通风等工作，必须由矿通风科负责进行，火区回风风流所经过巷道中的人员必须全部撤出。
(×)14、在启封火区工作完毕后2天内，每班必须由矿山救护队检查通风工作，并测定水温空气温度和空气成分。
只有在确认火区完全熄灭、通风等情况良好后，方可进行生芦工作。
(×)15、开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取措施防止自燃。
煤层火灾的早期预测预报与标志气体关系.
气体预测即CO、C
2H
2、C
2H
4的绝对值和外部预兆的烟气、明火特征。
从形式上来讲，定性与定量的预测是人们对煤层火灾机理掌握后直觉上和理论判断上的预测，但其测试方法上大同小异。
我国目前对煤层火灾的预测预报方法可谓五花八门，从50年代的现场比长式CO检测，60年代的气样色谱化验，80年代的束管红外分析，90年代的气相色谱分析，以及红外测温、同位素氡测试、地质窥探（包括地质雷达和埋测技术），以及仿生嗅味测试技术，应有尽有，其测试技术越来越高，定量测试数据越来越准。
沿空送巷、大采长回采工作面布置、放顶煤开采等），煤层火灾发生频率还在逐年增高，已严重制约着煤矿的安全生产和经济发展。本文针对煤层自燃各个阶段所产生的不同标志气体，经过预测标志气体组份，判断煤层自燃程度，尽早采取针对性的措施，破坏其发展所需的外部条件，达到消除隐患，减少损失，防患于未然，确保矿井安全生产的目的。
煤层火灾的早期预测预报与标志气体关系
十一矿xxxx
内容提要文章主要阐述煤层从氧化自热到发生明火各阶段所产生的标志气体，早期预测预报所测得的不同标志气体，根据标志气体之间的关系，判别煤层火灾的发展程度，从而采取针对性的处理措施。
关键词煤层火灾标志气体关系预测预报
煤层火灾（亦称内因火灾）是煤矿井下煤层因自身引起非控制的燃烧，造成资源、财产损失或人员伤害的一种火灾，也是煤矿主要自然灾害之一。据“九五”期间统计，全国大约有67%的煤矿发生过煤层自燃火灾，每年冻结煤量近亿吨，直接或间接损失无法用数字表示。目前，随着煤矿生产工艺的不断改革创新（如：
1煤层自燃程度与标志气体的关系
煤是以碳氢为主体并含有其他矿物元素的矿物体。由于碳氢与氧的亲和力较强，人们普遍认为煤自燃是煤氧复合放出热量导致的结果，但由于煤体表面分子的复杂性和其结构的多样性，长期以来，人们无法弄清煤体表面活性基因与氧的复合机理、过程及其伴随的热效应。因此，只能根据煤氧复合的煤体表面分子对氧的物理吸附，煤体表面分子的活性结构对氧的化学吸附，在产生化学吸附的部分活性结构中发生的化学反应等三个主要过程来推断煤自燃的机理，通过对国内外无数个实验室试验的结果和煤矿生产现场煤自燃现象的研究，也证实了这个推断的正确性，可应用性。
杨柳煤业防治煤层自然发火管理规定火区管理规定
杨柳煤业防治煤层自然发火管理规定火区管理规定杨柳煤业防治煤层自然发火管理规定杨煤通〔2021〕181号第八节火区管理规定第五十三条建立煤层自然发火报告制度，矿井发生自然发火事故或重大隐患(CO呈上升趋势或超限、水温上升，并超过正常温度)，必需马上汇报矿平安生产信息中心，并由平安生产信息中心向矿主要领导汇报。
同时矿平安生产信息中心必需准时报告集团公司调度室及通防处。
第五十四条矿井必需编制火区位置关系图，注明全部火区和曾经发火地点。
每一处火区都要根据发火时间先后挨次进行编号，并建立火区管理档案。
火区管理档案必需永久保存。
火区管理档案内容包括：(1)火区基本状况登记表。
(2)防火墙观测检查记录。
(3)灌浆、注氮记录。
(4)火灾处理措施及经过。
(5)火区位置关系图。
第五十五条火区封闭后，由矿长、总工程师组织编制灭火方案及平安技术措施，并乐观落实灭火方案，加速火区熄灭进程。
不得在火区的同一煤层的四周30m进行采掘活动。
第五十六条永久性防火墙的管理应遵守下列规定：(一)每个防火墙四周必需设置栅栏、警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。
(二)应定期测定和分析防火墙内的气体成分和空气温度。
(三)必需定期检查防火墙外的空气温度、瓦斯浓度，防火墙内外空气压差以及防火墙墙体。
发觉封闭不严或有其他缺陷或火区有特别变化时，必需实行措施准时处理。
(四)全部测定和检查结果，必需记入防火记录簿。
(五)矿井、工作面通风系统调整时，应测定防火墙内的气体成分和空气温度，发觉特别要准时处理。
(六)井下全部永久性防火墙都应编号，并在火区位置关系图中注明。
第五十七条封闭的火区，只有经取样化验证明火已熄灭后，方可启封或注销。
火区同时具备下列条件时，方可认为火已熄灭：(一)火区内的空气温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。
(二)火区内空气中的氧气浓度降到5.0%。
以下(三)火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内渐渐下降，并稳定在0.001%以下。
24209回风顺槽作业规程讲解
24209回风顺槽掘进工作面作业规程单位：掘进五队日期：2016年3月审批栏目录第一章概况 (5)第一节概述 (5)第二节编写依据 (5)第二章地面位置及地质水文情况 (7)第一节地面相对位置及邻近采区开采情况 (7)第二节煤（岩）层赋存特征 (7)第三节地质构造 (9)第三章巷道布置支护说明 (10)第一节巷道布置 (10)第二节矿压观测 (10)第三节支护设计 (11)第四节支护工艺 (12)第四章施工工艺 (18)第一节施工方法及施工流程 (18)第二节掘进方式 (19)第三节管线敷设 (20)第四节设备及工具配备 (21)第五章煤矿井下安全避险“六大系统” (23)第一节监测监控系统 (23)第二节人员定位系统 (24)第三节通信联络系统 (25)第四节紧急避险系统 (25)第五节压风自救系统 (26)第六节供水施救系统 (27)第六章生产系统 (29)第一节通风系统 (29)第二节运输系统 (34)第三节防尘系统 (35)第四节防灭火系统 (36)第五节供电系统 (36)第六节供、排水系统 (36)第七节照明系统 (37)第七章劳动组织及主要经济技术指标 (38)第一节作业循环 (38)第二节劳动组织 (39)第三节主要技术经济指标 (40)第八章安全技术措施 (42)第一节施工准备 (42)第二节“一通三防”管理安全技术措施 (42)第三节顶板管理安全技术措施 (45)第四节防治水安全技术措施 (45)第五节煤质管理安全技术措施 (46)第六节机电管理安全技术措施 (47)第七节运输管理安全技术措施 (48)第八节安全监测监控技术措施 (49)第九节登高作业安全技术措施 (50)第十节安全管理制度 (51)第十一节掘进安全技术措施 (52)第九章工作面灾害防治 (63)第一节工作面水灾防治 (63)第二节工作面火灾防治 (63)第三节工作面瓦斯、煤尘防治 (64)第四节工作面顶板灾害防治 (64)第五节避灾路线 (65)第十章作业规程学习贯彻落实及考试记录 (69)作业规程学习及考试记录 (69)第一章概况第一节概述一、巷道名称、位置及与相邻巷道的关系本《作业规程》指导施工的巷道为24209回风顺槽掘进工作面。
杨柳煤业防治煤层自然发火管理规定
杨柳煤业防治煤层自然发火管理规定第六条建立完善采煤工作面、煤(半煤岩)巷施工(修护)冒高区管理制度、防治煤层自然发火预测预报制度、防治煤层自然发火检查制度、防灭火装备与仪器仪表维修管理制度、防治煤层自然发火责任追究制度等。
综采工作面安装、收作、过构造和掘进(修护)工作面过断层、石门过煤段等特殊地段，必须编制综合防止自然发火措施。
第七条严格执行采后封闭制，工作面回采结束后，要在1.5个月内砌筑永久封闭。
如因回收不及时，到封闭日期后，通风区必须进行封闭，被封闭的设备，支柱等由责任单位照价赔偿;因封闭质量不符合要求的，追究封闭班(队)长和分管区长责任。
第八条新采区投产前或延深新水平时，所有煤层的自燃倾向性由地质部门提供煤样和资料，送国家授权单位进行鉴定，鉴定结果报省煤矿安全监察局和集团公司备案。
第九条防治煤层自然发火设备与仪器仪表注氮机、气相色谱仪、CO测定仪等要设专人负责，加强日常维护、校验等工作，保证设备始终处于完好状态，仪器仪表测定数据准确可靠。
第十条加强防治煤层自然发火培训工作，定期对采、掘、机、运、修班队长以上干部及通风、安监全体人员进行防治自然发火知识培训及应急预案的演练，增强防火意识，强化防火管理，落实防火措施。
第十一条积极与科研单位合作，积极推广应用防治煤层自然发火的新技术、新材料、新方法、新手段，积极推广普及三相泡沫、注凝胶，喷洒高分子材料等防火技术，不断探索防治煤层自然发火新途径与新方法。
第二节矿井设计和生产布局管理规定在采区开采设计中，生产技术部必须设计好防火墙基础位置。
当采煤工作面投产和通风系统形成后，施工单位必须按设计选定的防火墙位置构筑好防火墙基础，对防火墙基础内外及5m范圈内的巷道进行喷浆堵漏，并储备足够数量的封闭材料，以便随时封闭。
第十三条在采区设计和编制采掘工作面作业规程时，必须充分考虑自然发火因素，制定综合预防煤层自然发火措施，措施的编制由通风副总负责审查落实，报矿总工程师批准后，由采煤矿长和掘进矿长负责实施。
20222023年煤矿安全生产管理人员题库含答案
煤矿安全生产管理人员题库填空题1.2022年“安全生产月”主题是（遵守安全生产法，当好第一责任人）2.《煤矿安全规程》规定，每个生产矿井必须至少有（2）个能行人的通达地面的安全出口，各出口间距不得小于（30）m.3.煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进采用局部通风机通风时,应当采用（压入式），不得采用抽出式。
4.冲击地压防治应当坚持（区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治）的原则。
5.主要泵房至少有2个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并高出泵房底板（7） m 以上。
6.安全监控系统必须具备（甲烷电）闭锁和（风电）闭锁功能。
7.矿井火灾标志气体中最常用的是（一氧化碳）。
8.爆破作业必须执行一炮三检和（三人连锁爆破）制度，并在起爆前检查起爆地点的甲烷浓度。
9.采掘工作面的进风流中,氧气浓度不低于（20%）,二氧化碳浓度不超过（0. 5%）O 10.开采冲击地压煤层时，2个掘进工作面之间的距离小于（150） m时，采煤工作面与掘进工作面之间的距离小于（350） m时，必须停止其中一个工作面。
IL煤矿防治水工作应当坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”基本原则，采取（防、堵、疏、排、截）综合防治措施。
12.矿井备用水泵的能力，应当不小于工作水泵能力的（70）机检修水泵的能力，应当不小于工作水泵能力的（25） %o13.罐笼内每人占有的有效面积应当不小于（0. 18） m2O14.爆破工接到起爆命令后，必须先发出爆破警号，至少再等（5）S,方可起爆。
15.处理瞎炮时应严格做到（不得解除放炮警戒）。
16.备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的（70 ）%17.炮采工作面完成一个循环的标志是（回柱放顶）。
18.主要隔爆水棚的长度不小于（30 ）m19.承压含水层不具备疏水降压条件时，必须采取（确定探水线）、建筑防水闸门、留设防水煤柱、增加抗灾强排能力等防水措施。
20.矿灯的管理和使用要求，发出的矿灯，最低应能连续正常使用（ll）h。
红柳林煤矿煤层自燃灾害气体指标试验研究
烧状态不能准确把握‘∽】。而煤在自然过程中会产生大量的指标性气体，包括ＣＯ，Ｃ０２，ＣＨ４，
Ｃ２Ｈ４，Ｃ２Ｈ６等，通过对这些气体产生时间和发展状态的监测，可以采用相应的指标对煤自
燃的程度进行判定，从而为煤自然发火的防治工作提供重要的理论基础【４—５１。选取红柳林矿 煤样，并结合１５ ｔ特大型煤自然发火试验台进行自然发火实验，得出煤自燃过程中相应的 指标气体，建立了煤白燃指标气体与特征温度的对应关系，为矿井煤自燃的早期预测预报奠
自然升温阶段５４天，绝氧降温阶段１８天，供风复燃阶段１５天，绝氧和供风复燃阶段中间
间隔３５天。
３实验结果分析 在实验过程中，持续监测炉内煤体的温度和气体变化情况，得到不同实验阶段的温度监
测数据和气体监测数据来进行分析。
３．１温度监测结果分析 图１为煤体内温度最高点随时间的变化曲线，从图中可以看出，实验初期煤样氧化升温 较慢，当供风时间超过２ｌ天后，氧化升温开始加快，对应煤温为７０，～８０＂Ｃ（临界温度）；氧 化时间超过４５天后，氧化升温迅速加快，对应煤温为１０５～１１０６Ｃ（干裂温度）；供风时间 ’超过５３天后，对应煤温为２１０。Ｃ（活性温度），二十小时后煤温即可超过３８０。Ｃ（燃点）。
２３８
红柳林煤矿煤层自燃灾害气体指标试验研究
作者： 作者单位： 陈小绳 陕西煤业化工集团神木红柳林矿业有限公司 神木 719300
本文链接：/Conference_8135444.aspx
９．３６
等危险期（６０，－一９０。Ｃ）；第３阶段为较高危险期（９０～１２０。Ｃ）；第４阶段为高危险期（１２０，－－－ １５０℃）；第５阶段为极高危险期（＞１５０。Ｃ）。
４结论
（１）随煤温升高，煤体氧化放热强度、ＣＯ产生率、耗氧速度和升温速度增加。红柳 林煤样临界温度为７０，～８０＂Ｃ，干裂温度为１０５～１ ＩＯ。Ｃ，煤温小于临界温度时，煤自燃指标 气体浓度增加缓慢；超过临界温度后，增速加快；超过干裂温度后，急剧增加，并开始大量 释放乙烷、乙烯、丙烷等有机气体，煤温超过２１０６Ｃ后，可燃可爆气体的产生量急刷增加。
煤层自燃程度识别分级预警温度范围和气体指标临界值分析（文虎）
煤层自燃程度识别分级预警温度范围和气体指标临界值分析（文虎）煤层自燃程度识别分级预警温度范围和气体指标临界值分析自燃阶段温度范围℃预警名称等级气体指标和临界值临界阶段<30~40预警初值一级R0={O2>18%?CO>50ppm}?{O2?(15%,18%)?CO>100ppm}?{O2?(12 %,15%)?CO>150ppm}{O2<12%?CO>200ppm}氧化阶段>30~40灰色预警一级R1=R0?{100×ΔCO/O2>0.2~0.3}自热阶段>50~60蓝色预警二级R2=R0?{100×ΔCO/O2>0.4~0.5}临界阶段>70~80黄色预警三级R3=R0?{100×ΔCO/O2>0.6~0.8}热解阶段>90~110橙色预警四级R4=R3?{C2H4>0}裂变阶段>130~160红色预警五级R5=R4?{k=C2H4/C2H6max}燃烧阶段>210~350黑色预警六级R6=R5?{明烟、明火}1444预警名称等级气体指标和临界值采取措施预警初值一级R0={O2>18%?CO>50ppm}?{O2?(15%,18%)?CO>100ppm}?{O2 (12%,15%)?CO>150ppm}?{O2<12%?CO>200ppm}工作面采空区指标性气体正常，一氧化碳上升是由于采空区漏风稀释作用减弱所至，非采空区煤体氧化升温，工作面采取正常推采措施，月推进度不小于90m。
黄色预警一级R1=R0?{100×ΔCO/O2>0.2~0.3}采空区煤体处于低温氧化阶段，工作面采取正常推采措施，月推进度不小于90m。
橙色预警二级R2=R0?{1 00×ΔCO/O2>0.3~0.52}采空区煤体从低温氧化阶段发展至自热阶段，工作面正常推采，月推进度不小于90m，并采取采空区注氮气、上下隅角封堵防灭火措施。
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红柳林煤矿4-2煤层自然发火标志气体陕煤集团神木红柳林矿业有限公司神木 719300摘要:为了提升红柳林煤矿防灭火技术管理，建立健全煤层自燃预测预报制度，预防矿井煤层自然发火事故发生，针对红柳林煤矿4-2煤层自然发火标志气体及临界值确定展开专项技术研究分析，以期对同类条件下的矿井防灭火工作提供一定的借鉴作用。
关键词：4-2煤；自然发火标志气体；临界值；确定及分析；1引言《煤矿安全规程》（2022 年版）第二百六十一条的执行说明：标志气体，是指由于自然发火而产生或因自然发火而变化的，能够在一定程度上表征自然发火状态和发展趋势的火灾气体，主要包括 CO、烷烃气体、烯烃气体和炔烃气体等[1]。
自然发火标志气体CO的指标临界值应当根据煤层自燃具体情况通过实验研究、现场测试和统计分析进行确定；《煤矿安全规程》第一百三十五条规定的风流中CO浓度限值不超过0.0024%是职业健康指标，不是自然发火临界值，因此通过确定指标气体在不同条件下的参数能够对煤层自然发火进行早期预测预报。
2 4-2煤层自然发火标志气体指标实验室分析煤在氧化过程时要产生多种气体，且各种气体产生的最低温度，以及气体生成量和煤温之间的关系因煤氧化难易程度不同而异，其中能用来预报煤炭自然发火程度的气体称为煤炭自然发火标志气体。
煤炭开采过程中通过测试优选适用的自然发火标志气体及其指标可为煤炭自燃火灾早期预报提供必要的前提条件，同时也使得在实际开采过程中的煤炭自燃防治工作更具有针对性。
2.1实验方法通过实验仪器对煤自然发火过程进行模拟，即一定量的煤在实验条件下进行程序升温，分析各温度段气体产物的种类、浓度及煤样温度变化特性，据此优选适用的自然发火标志气体及其指标。
2.2实验设备煤自然发火标志气体实验模拟系统所需装置主要有程序升温氧化实验装置、气相色谱仪组成。
程序升温氧化实验装主要由气体质量流量控制器、程序控温箱、预热气路、铜质煤样罐、温度控制系统、数据采集与处理系统等组成。
2.3实验过程测试煤样选取红柳林煤矿4-2煤层 24202工作面煤样，煤样采取后，经密封储存邮运至实验室。
制样前先剥去煤样表面氧化层，然后对其进行破碎并筛分出粒径小于0.15mm的煤样作为实验煤样。
将50g粒度为小于0.15mm的煤样置于煤样罐内，将煤样罐置于程序控温箱内，然后连接好进气气路、出气气路和温度探头（探头置于煤样罐的几何中心），检查气路的气密性。
测试时向煤样内通入干燥空气，流量为 100ml/min。
打开程序升温软件，根据实际实验需要可设置升温速率为：室温～100℃：0.5℃/min；100℃～200℃：1.0℃/min；200℃～50℃：2.0℃/min。
每隔10℃取样分析一次。
4-2煤层煤样测试煤样氧化气体产物浓度实验数据/10-6（2-1）3煤样升温氧化过程中气体产物变化规律3.1 红柳林煤矿4-2煤层煤样CO、CO2及煤样烷烯烃气体产生规律CO和CO2是煤氧化过程中出现最早的两个气体产物，并且贯穿于整个氧化过程中。
对4-2煤层测试煤样在测试温度区间的CO、CO2的产生量进行作图，得到其随温度变化如图 3-1 所示。
由图3-1可见，4-2煤层测试煤样在测试温度范围内CO、CO2在30℃时即开始出现，CO、CO2浓度随煤温的增加基本呈指数增加的趋势。
4-2煤层煤样氧化过程中烷烯烃气体组份有CH4、C2H6、C3H8和C2H4，其总体变化趋势如图3-2 所示。
从图 3-2 中我们可以发现煤样在测试温度范围内，CH4、C2H6、C3H8和 C2H4的浓度随煤温的增加基本呈指数增加的趋势，CH4在30℃时即开始出现，C2H6在80℃时开始出现，C2H4在 90～100℃时才开始出现，C3H8在140℃时开始出现。
煤样在测试温度范围内没有C2H2出现，说明其出现的温度高于测试的温度范围。
3.2 红柳林煤矿4-2煤层煤样煤自然发火标志气体的链烷比煤自燃过程中的链烷比主要包括两类：一类是长链的烷烃气体与甲烷的比值（C2H6/CH4，C3H8/CH4）；另一类是长链的烷烃气体与乙烷的比值（C3H8/C2H6）。
红柳林煤矿 4-2煤层测试煤样链烷比随温度的变化如图 3-2 所示。
图3-2从图中可知，C2H6/CH4和C3H8/CH4在数值上随温度的变化表现出增加的趋势，C3H8/C2H6随煤温的升高表现出先增加再减少再增加的趋势，峰值难以确定。
3.3 自然发火标志气体及指标优选结果通过对红柳林煤矿4-2煤层24202工作面煤样测试研究，得出以下结论：CO是红柳林煤矿4-2煤层自然发火的指标气体之一。
CO的出现表明煤样已经开始氧化，CO 浓度越来越高则表明煤样氧化越来越剧烈，煤层自然发火危险性越高。
C2H4是红柳林煤矿4-2煤层局部进入加速氧化阶段的标志性气体。
C2H4的出现表明煤样局部温度已经到达90～100℃，在 CO 浓度值增高时应特别注意加强观测，在有CO存在的前提下，只要出现 C2H4必须采取切实有效的防灭火措施，如果延误时机可能发展为重大火灾事故。
C2H2的出现标志着红柳林煤矿4-2煤层局部温度超过200℃。
一旦在矿井下检测到C2H2时，应视为煤层局部已经可能出现明火或阴燃，采取措施是需要谨慎。
C3H8可以作为判别煤自然发火进程的辅助指标，C3H8的出现标志着红柳林煤矿4-2煤层局部温度已经达到140℃。
C2H4/C2H6可作为判别煤自然发火进程的辅助指标。
在C2H4/C2H6出现峰值时表明煤已进入激烈氧化阶段，其峰值温度为120℃左右。
C2H6/CH4、C3H8/CH4和 C3H8/C2H6不适合作为红柳林煤矿4-2煤层自然发火的标志气体指标。
4 煤层自然发火标志气体分析与优选[2-3]4.1 24202工作面采空区氧化带范围的测定根据红柳林24202工作面回风巷实际情况，对红柳林煤矿24202工作面采空区氧化带范围进行了实测。
4-2煤层为易自燃煤层，煤层自然发火期短的特点以及参考国内外的一些划分依据，24202工作面采空区按氧气浓度划分采空区自燃“三带”的指标参数确定采用：散热带：O2＞18% 、自燃带：18%≥O2≥8% 、窒息带：O2＜8%。
综合24202工作面回风侧采空区现场测点氧气浓度随工作面推进距离变化规律，通过分析可以得出24202工作面回风侧采空区自燃带的范围为35～95m，在这一宽度范围内氧气浓度为 8%～18%。
现场考虑到工作面进风侧采空区漏风强度大，综合考虑24202工作面采空区自燃带的范围取40～110m。
即工作面推进超过110m后采空区进入窒息带。
4.2 红柳林煤矿4-2煤层自然发火标志气体临界值现场预测解算结果根据红柳林煤矿4-2煤层煤样实验室氧化升温综合分析研究，我们可知，在温度为30℃～50℃时，煤炭氧化所产生的CO释放量随温度的上升速率较缓，但CO释放量倍率上升较大，当温度达到60℃时，煤层氧化的速度加剧，CO释放量急剧增加，氧化速率迅速上升。
这一时期是煤炭自燃的预测预报与防治的主要时期。
当温度达到90℃时，开始出现C2H4气体，说明实验室煤样进入加速氧化自燃阶段。
根据分析并结合试验煤层工作面既定条件，我们利用建立的现场CO 浓度指标预测数学模型，可以得到试验煤层回采工作面回风隅角CO的安全管理浓度以及自燃临界值。
红柳林煤矿4-2煤层 24202综采工作面长度300m，采高H=2m，工作面回采率为 97%。
根据 24202采工作面采空区氧化带范围实测数据并综合分析，24202综采工作面采空区散热带范围取40m，自燃带范围取70m。
根据 24202工作面现场气体分析考察，采空区散热带浮煤氧化修正系数取0.5，采空区自燃带浮煤氧化修正系数取0.1。
工作面通风量约为 1782m3/min，工作面漏风率按照10%考虑，则漏风量为178.2m3/min。
根据红柳林煤矿4-2煤层实验室程序氧化升温实验，我们可以实验测定红柳林煤矿 4-2煤层在30℃、60℃和90℃的 CO 气体产生速率见表4-1；并把工作面既定参数代入公式计算，我们可以得到24202综采工作面回风隅角CO浓度指标气体，如表4-1 所示。
表1-1 24202综采工作面CO浓度指标气体温度/℃CO产生速率/ ml/（min.m3）回风隅角 CO 预测值/10-630 2.3266017.234790165.68452注：CO测定地点应为24202综采工作面回风隅角根据4-2煤层煤样实验室实测结果，我们可知，煤温在30℃的常温下，4-2煤样即可释放出 CO，煤温在60℃以下时，CO的放出量上升较小，煤炭氧化较为平缓，煤炭在60～70℃时，CO产生量急剧增加，煤炭氧化进入自热阶段。
实验室煤样在90℃时出现 C2H4气体，说明实验室煤样在90℃进入加速氧化自燃阶段。
而通过实验室预测的现场采空区CO浓度在常温下释放量为6×10-6，虽然井下温度低于30℃，但经过现场考察和实测，24202综采工作面回风隅角在检测期间CO浓度一直在0～6×10-6之间波动，这也说明通过实验室预测的常温下现场采空区CO浓度也基本上符合24202 综采工作面回风隅角实际情况。
从表5-1 我们可知，24202综采工作面采空区遗煤氧化进入自热前期，24202 综采工作面回风隅角CO浓度大于47×10-6，若24202综采工作面回风隅角CO浓度达到452×10-6时，说明 24202 工作面采空区遗煤已经进入加速氧化自燃阶段，温度会急剧上升。
因此，通过分析研究，我们确定了红柳林煤矿4-2煤层24202综采工作面在正常开采条件下，24202回风隅角的CO安全管理浓度为47×10-6，煤层加速氧化阶段自燃临界温度下的自燃预警浓度即煤层自然发火标志气体CO 的自燃临界值为452×10-6。
在CO浓度值增高时矿井应特别注意加强观测，在有CO存在的前提下，不管24202工作面回风隅角CO达没有达到安全管理浓度，只要出现 C2H4气体就必须采取切实有效的防灭火措施，如果延误时机就有可能发展为重大火灾事故。
现场实测考察，我们可知24202综采工作面回风巷CO浓度一般在2×10-6～5×10-6之间波动，一直比较小，根据《煤矿安全规程》要求，24202 综采工作面回风巷中 CO 浓度不得超过24×10-6。
因此，在24202综采工作面正常回采过程中，不管是按照《煤矿安全规程》要求，还是出于煤矿工人职业健康指标要求，24202综采工作面回风巷CO安全管理浓度都不得超过24×10-6。
5 结论通过对红柳林煤矿4-2煤层煤样实验室程序升温氧化实验研究，并结合煤层工作面现场考察分析，确立了适用于红柳林煤矿4-2煤层现场的煤层自然发火标志气体指标。