中国安全科学学报

作者：郭庆, 任万兴, 王圣程, 汪皓

单位：1 徐州工程学院 土木学院, 江苏 徐州 221018；2 中国矿业大学 安全学院, 江苏 徐州 221116；3 上海海事大学 海洋科学与工程学院, 上海 200135

关键词：煤自燃,采空区,危险区域,核密度,统计学特征

基金：国家自然科学基金资助(52404230); 国家重点研发计划项目(2022YFC3004701)

为预防采空区煤自燃灾害,精准划分采空区煤自燃危险区域,通过统计分析现场采空区CO和O2体积分数,得到气体体积分数随采空区长度的变化特征,确定煤自燃预警临界值范围,并提出基于气体体积分数核密度的采空区煤自燃危险区域划分方法。结果表明:采空区O2体积分数符合线性变化且具有阶段性,拐点前的变化速率小于拐点后的变化速率;CO体积分数符合二次多项式变化特征;CO和O2体积分数的核密度随着采空区长度的增加而降低,其最高核密度分布范围分别为0~10 m和0~30 m;拐点前O2体积分数更加稳定,拐点后O2体积分数波动性更大,拐点前后O2体积分数的上、下可接受区间平均值分别为3.3%和6.3%;通过核密度划分煤自燃危险区域的CO和O2体积分数临界值为0.009%和15.1%,将采空区划分为安全、潜在危险和危险3个危险等级4个象限。

来源：2025年第12期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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