趙婧昱，宋佳佳，郭 濤，張宇軒，鄧 軍，張永利，張廷豪

(1.西安科技大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054; 2.西安高新區(qū)應(yīng)急管理局，陜西 西安 710065; 3.陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司,陜西 西安 710065)

由于地表裂隙發(fā)育，漏風(fēng)供氧嚴(yán)重，淺部煤體氧化升溫，引起煤的自然發(fā)火。隨著氧氣的不斷供給，煤體自燃范圍逐步擴大，高溫區(qū)域不斷蔓延，從地表一直向地下延伸，可達(dá)200 m以上。煤自然發(fā)火對人類采礦事業(yè)與身心健康造成嚴(yán)重影響，并且造成大量資源浪費。燃盡的煤層形成地下空洞，造成地表沉陷、凹陷、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[1-5]。松散煤體的燃燒給自然生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的威脅[6-11]，對空氣質(zhì)量、地表植被、地質(zhì)條件造成了不同程度的影響[12-18]。

國內(nèi)外學(xué)者建立了大量模型對煤體燃燒溫度場的發(fā)展變化進行模擬研究，并針對實際情況制定相應(yīng)的政策和措施，取得了一系列的成果。李林等[17]通過煤自然發(fā)火實驗爐模擬松散煤體從常溫到著火點的全過程，結(jié)果表明高溫點首先出現(xiàn)在低氧氣體積分?jǐn)?shù)分布區(qū)，后逐漸向高氧氣體積分?jǐn)?shù)分布區(qū)移動。ROSEMA等[19]研究了遺煤的自然發(fā)火過程，得出太陽照射、大氣變化等環(huán)境因素都會影響煤自燃的發(fā)生和發(fā)展，建立了自燃發(fā)火過程的數(shù)學(xué)模型。宋大勇[20]提出了紅外成像對隱蔽火源反演識別的方法和巷道自燃發(fā)火隱患探測與識別技術(shù)。王振平等[21]提出了煤巷近距離煤層自燃高溫點的反演算法，確定了自燃火源的深度、范圍和溫度。譚波等[22]對溫度場模型進行了穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換，確定了回采時期的煤自燃過程一維模型。鄧軍等[23]等研究了影響采空區(qū)浮煤在氧化自燃過程中的關(guān)鍵影響因素，并據(jù)此建立了預(yù)測模型，可測試采空區(qū)溫度場變化情況。卞曉鍇等[24]對溫度場數(shù)學(xué)模型進行模擬計算，發(fā)現(xiàn)煤因氧化放熱導(dǎo)致溫度隨時間變化呈指數(shù)上升。LU Guodong等[25]對煤體燃燒溫度場熄滅時的溫度變化進行分析，發(fā)現(xiàn)2次多項式模型最為精準(zhǔn)用以模擬煤體燃燒溫度與時間的關(guān)系。SONG Zeyang等[26]模擬研究了漏風(fēng)通道對煤火燃燒區(qū)域范圍和溫度的影響。WOLF和BRUINING[27]建立了煤火的能量、濃度、流動二維數(shù)學(xué)模型，并描述其熱動力學(xué)演化過程，認(rèn)為在燃燒區(qū)附近具有較高的滲透率，在露頭附近具有較低的滲透率。QIN Botao等[28]提出了火災(zāi)高溫區(qū)的理論模型和幾何模型。蔡燦凡[29]對火區(qū)煤巖體在熱力耦合作用下的力學(xué)特征進行研究。王海燕等[30]模擬了新疆某火區(qū)自燃中心形成并蔓延時火區(qū)溫度場、CO體積分?jǐn)?shù)和速度場分布情況，發(fā)現(xiàn)高溫區(qū)域靠近頂板，自燃生成氣體主要集中于露頭自燃點下風(fēng)側(cè)方向。肖旸[31]建立了熱-固-流耦合模型，模擬了松散煤體的燃燒過程，得出煤體燃燒過程中的剪應(yīng)力場、主應(yīng)力場、位移場以及溫度場的分布規(guī)律。褚廷湘等[32]研究發(fā)現(xiàn)水分相變的發(fā)生直接影響了含水松散煤體內(nèi)部溫度及熱流的分布。

松散煤體燃燒演化較為復(fù)雜，前人的研究多集中于函數(shù)模型的構(gòu)建，以及煤自燃高溫點形成過程的模擬分析，對于煤火高溫區(qū)域的遷移機理沒有統(tǒng)一的認(rèn)識，從實驗尺度來分析松散煤體燃燒發(fā)展過程中高溫區(qū)域的演化過程鮮有關(guān)注。因此，筆者通過自主研發(fā)的煤火發(fā)展演化模擬實驗系統(tǒng)，研究松散煤體燃燒發(fā)展過程中高溫區(qū)域縱深位置移動變化規(guī)律，確定溫度遷移方向，定義火區(qū)發(fā)展機制。分析高溫區(qū)域關(guān)鍵溫度點的發(fā)展態(tài)勢，掌握松散煤體著火環(huán)境下各裂隙區(qū)域遷移運輸過程，確定高溫區(qū)域關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)變化規(guī)律。研究結(jié)果明確松散煤體燃燒的發(fā)展蔓延規(guī)律，為煤田火區(qū)在縱深蔓延方向的發(fā)展預(yù)測提供參考。

1 實驗裝置

針對現(xiàn)有裝置成本較高、實驗操作過程較為復(fù)雜且實驗重復(fù)性較差，缺少對于在煤自燃過程中高溫區(qū)域移動規(guī)律和供氧通道的研究且只能研究煤自燃過程低溫階段的參數(shù)，無法滿足對煤自燃預(yù)測技術(shù)的需要的煤自燃實驗裝置現(xiàn)狀，設(shè)計煤火發(fā)展演化模擬實驗裝置。設(shè)計思路主要圍繞以下幾點展開:① 為能夠合理的模擬松散煤體著火發(fā)展情況，實驗裝置采用半封閉設(shè)計;② 溫度監(jiān)測智能化且測溫準(zhǔn)確，保證在較短的時間范圍內(nèi)完成實驗的測試;③ 為保證實驗設(shè)備的使用壽命，需選取耐高溫、抗腐蝕材料;④ 實驗爐體裝煤量適中，所選輔助設(shè)備節(jié)能性能較高，從而控制實驗損耗;⑤ 實驗裝置可適應(yīng)多因素條件下松散煤體熱反應(yīng)過程的模擬。根據(jù)設(shè)計思路，實驗系統(tǒng)包括以下裝置:溫度控制以及監(jiān)測平臺、液壓裝置、煤火發(fā)展演化模擬實驗裝置、氣體分析裝置以及污染物處理裝置等。實驗系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 實驗系統(tǒng)Fig.1 Experiment system

煤火發(fā)展演化模擬實驗裝置由耐高溫純纖維毯和碳鋼材料壓制組成，具有較高的柔韌性。爐體結(jié)構(gòu)如圖2所示，對實際堆放、運輸過程中松散煤體的體積進行等比例縮小，結(jié)合實驗研究要求，選取等份劃分的300 mm×300 mm×600 mm尺寸內(nèi)的煤顆粒聚團進行分析，為煤堆尺寸的分析提供本構(gòu)關(guān)系。爐體外部尺寸為:長600 mm×寬600 mm×高730 mm，爐膛內(nèi)部尺寸為:長300 mm×寬300 mm×高600 mm，側(cè)壁保溫層厚度為150 mm，保溫層由耐火磚和纖維的混合結(jié)構(gòu)組成。長期受熱最高溫度1 200 ℃，短期受熱最高溫度1 300 ℃，且保證爐膛內(nèi)溫度均勻性控制在±10 ℃。為了測試在實驗過程中溫度的分布及發(fā)展規(guī)律，在爐壁四周布置有直徑為16 mm的通孔作為溫度數(shù)據(jù)采集點和氣體采集點，測溫單元與溫度記錄儀裝置連接，所采集的氣體采用氣相色譜儀進行分析。在滿足實驗要求的情況下，于煤體表面均勻布置3根不銹鋼加熱棒，避免不銹鋼加熱棒對實驗中測點溫度造成影響。通過在煤體表面進行加熱形成良好的蓄熱環(huán)境保證實驗的順利進行，以達(dá)到實驗?zāi)康?。溫度傳感器選用WRNK-19(K)型鎧裝熱電偶，測溫范圍為0～1 100 ℃，溫度穩(wěn)定性控制在±1 ℃。通過溫度控制與監(jiān)測平臺對煤體中各個測點溫度變化情況進行實時監(jiān)測，測溫間隔為1 s。

圖2 煤火發(fā)展演化模擬實驗裝置Fig.2 Development and evolution simulation device of coal fire

2 試驗過程

2.1 試驗條件

實驗采用孟村煤礦煤樣，煤質(zhì)分析見表1。對所取煤樣進行破碎篩分至粒徑為5～10 mm的混合粒徑(開采破碎后的主要粒徑分布尺寸)，將松散煤樣均勻布置在耐高溫實驗爐體內(nèi)，于自然通風(fēng)條件下，記錄實驗過程中環(huán)境溫度和濕度;通過實驗裝置留設(shè)的通孔布置測溫?zé)犭娕己图訜釂卧?在常溫常壓環(huán)境下對煤體表面采用不銹鋼加熱棒開始加熱，進行實驗。

表1 煤質(zhì)分析Table 1 Analyses of proximate and ultimate of coal samples

2.2 測點布置

煤體中溫度測點布置方式如圖3所示，其與右側(cè)爐膛內(nèi)壁距離見表2。每層布置3個測點，與右側(cè)爐膛內(nèi)壁距離分別為50,150和250 mm，布置5層測點，如圖3(b)所示，共計15個。其中熱電偶編號1,4，7,10和13由圖3(a)中的紅色表示，距離右側(cè)爐膛內(nèi)壁分別為250,50,250,50和250 mm;熱電偶編號2,5，8,11和14由圖3(a)中的綠色表示，距離右側(cè)爐膛內(nèi)壁分別為50,250,50,250和50 mm;熱電偶編號3,6，9,12和15由圖3(a)中的藍(lán)色表示，距離右側(cè)爐膛內(nèi)壁的距離均為150 mm。兩邊測點距離爐膛內(nèi)壁的距離均為50 mm，兩測點的間距為100 mm，上下兩測點的間距為70 mm。由于所有熱電偶長度均為400 mm，且各個熱電偶插入煤樣深度不一，以實現(xiàn)均勻的探測爐體內(nèi)煤樣不同位置的溫度變化。為增加試驗過程的可靠性，如圖3(b)所示，前2層并未進行測點標(biāo)注，也就是說頂層并不屬于高溫區(qū)域分析層。由于對松散煤體燃燒過程的關(guān)注點在于溫度如何縱深蔓延，所以測點的布置只考慮燃燒臺一個面的方位布局，減少了燃燒中的變量，增強實驗過程的可控性。

圖3 測點布置Fig.3 Layout of measuring point

2.3 試驗現(xiàn)象

通過測量得知試驗裝煤高度為443 mm，環(huán)境溫度為5 ℃，空氣濕度58%，將加熱棒均勻布置在煤體表面。實驗開始時，對加熱棒進行通電，對頂層煤樣加熱，為煤火過程提供主動著火點，當(dāng)頂層煤樣開始出現(xiàn)明火時停止加熱?？捎^察到，在實驗進行到13 min時，煤體表面開始出現(xiàn)明顯煙氣且伴隨有大量的水分;35 min時，煤體表面出現(xiàn)明火，此時溫度為309.5 °C;60 min左右，煤體表面開始出現(xiàn)大面積著火;當(dāng)實驗經(jīng)過600 h后實驗裝置內(nèi)部所有測點溫度降低至環(huán)境溫度，實驗結(jié)束。

表2 測點所在位置Table 2 Location of measuring point

3 試驗結(jié)果討論

3.1 高溫區(qū)域移動規(guī)律分析

根據(jù)高溫程序升溫實驗[33]得出孟村煤樣的特征溫度范圍見表3。松散煤體各測點溫度變化情況如圖4所示。

表3 煤樣特征溫度范圍Table 3 Characteristic temperatures range of coal sample

總體來看，各層的3個測點變化趨勢相似。在實驗初期，各個測點溫度與環(huán)境溫度相近，差值保持在4～6 ℃。為捕捉高溫區(qū)域關(guān)鍵點的遷移路徑，確定每層各測點第1個溫度達(dá)到燃點的測點為關(guān)鍵點。根據(jù)測點路徑作圖，如圖5所示，松散煤體高溫區(qū)域由2,5,7,10和13號測點的方位向下蔓延，主要集中于中部及西側(cè)方向。由圖5可以看出，2，5,7,10,13號測點分別是各層第1個到達(dá)燃點的測點，確定這些測點的連接線就是高溫區(qū)域的模糊遷移路徑，各測點為高溫區(qū)域關(guān)鍵點。表面煤樣經(jīng)主動點燃形成著火點，第1層測點離表面較近，推測2號測點受環(huán)境氣候影響比較明顯，該區(qū)域煤樣達(dá)到燃點后加速與氧氣發(fā)生煤氧復(fù)合反應(yīng)，首先形成高溫區(qū)域。12 h時，可以觀察到，煤體燃燒過程中產(chǎn)生熱裂隙，推測其為高溫區(qū)域熱量的擴散提供了通風(fēng)線路，促進了其向裂隙擴展方向運動，高溫區(qū)域出現(xiàn)在距離爐膛右側(cè)250 mm的5號測點;15 h后，高溫區(qū)域關(guān)鍵點出現(xiàn)在位于5號測點相同距離的7號測點;20 h后高溫區(qū)域出現(xiàn)在位于距離爐膛右側(cè)50 mm的10號測點位置附近，7號測點下方位置應(yīng)均處于高溫狀態(tài)。最終26 h后，高溫區(qū)域到達(dá)位于距離爐膛右側(cè)內(nèi)壁250 mm處的13號測點的實驗裝置底部。

根據(jù)圖4，橫向?qū)Ρ雀鲗訙y點可以得知，各層關(guān)鍵點到達(dá)燃點溫度時試驗時間從1層到5層依次為5,12,15,20,26 h，可以看出3，4，5層縱向達(dá)到燃點溫度的時間差相近，由圖6不難發(fā)現(xiàn)這是由于關(guān)鍵點移動距離相同所致;進一步分析，3～4層的時間和4～5層的時間差為1 h，這與關(guān)鍵點峰值溫度下降有關(guān)。各層關(guān)鍵點達(dá)到峰值溫度的試驗時間從1～5層依次為15,24,32,40,68 h;第4層與第5層雖然到達(dá)燃點的時間相差6 h，但是到達(dá)峰值溫度的時間相差28 h;對時間差隨層數(shù)增長進行非線性擬合，如圖7所示，不難發(fā)現(xiàn)隨著縱深的增加燃點溫度與峰值溫度對應(yīng)的時間差幾乎呈指數(shù)形式增長，y=y0+a1×exp[(x-x0)/t1]，擬合度大于0.999，其中y0，a1，x0，t1均為常數(shù)?？v深向下各關(guān)鍵點峰值溫度分別為624，605，528，471，441 ℃，隨著縱深向下峰值溫度逐漸降低;可以表明深層煤體實際溫度增長速率較淺層相差較大;通過計算各層關(guān)鍵點從燃點溫度到峰值溫度隨時間變化的增長率，如圖6所示，隨著縱深的增加，關(guān)鍵點溫度到達(dá)燃點溫度后其增長速率基本呈線性下降。不難發(fā)現(xiàn)，隨著試驗的進行，在各層溫度下降階段，高溫區(qū)域關(guān)鍵點在所屬層測點的下降趨勢是最慢的。松散煤體在200 h后第1,2層溫度相對較低，表面煤樣燃燒基本結(jié)束;在試驗進行300 h后，底層煤樣溫度逐漸趨于常溫，此時底部煤樣燃燒基本結(jié)束。值得注意的是，各層煤體的溫度下降到80 ℃以后，其降溫速率開始變得非常緩慢;表明在煤體降溫過程中，如若環(huán)境行為發(fā)生變化，則很有可能會發(fā)生復(fù)燃現(xiàn)象。實驗進行至600 h時，各個測點溫度均處于實驗室溫度，此次試驗結(jié)束?？梢哉f明松散煤體從點燃至完全燃燒結(jié)束其燃燒周期為600 h。

圖4 實驗煤樣溫度隨時間的變化趨勢Fig.4 Curves of coal sample temperature with time

圖5 試驗煤樣高溫區(qū)域運移和分布Fig.5 Migration and distribution of coal sample in high temperature area

圖6 關(guān)鍵點溫度增長率隨層數(shù)變化曲線Fig.6 Temperature growth rate of key points varies with the layer number

圖7 燃點溫度與峰值溫度對應(yīng)時間差隨層數(shù)增長變化曲線Fig.7 Time difference between ignition point temperature and peak temperature varies with the increase of layer number

3.2 高溫區(qū)域關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)分析

以上分析確定了高溫區(qū)域關(guān)鍵點為2,5,7,10,13號，故本節(jié)對關(guān)鍵點的氧氣體積分?jǐn)?shù)變化規(guī)律進行分析。由于煤體自發(fā)向下傳熱較慢，故在試驗過程中，當(dāng)一層有測點高于30 ℃時，開始抽取該層所有測點的氣體。26 h后第5層13號測點溫度達(dá)到310 ℃，該溫度已經(jīng)超過燃點溫度，則認(rèn)為第5層已經(jīng)出現(xiàn)高溫區(qū)域，停止抽取氣體。

隨縱深的增加，各層關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)從淺到深依次開始下降。對比圖5可知，當(dāng)各層關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)下降到1%～3%時的第1個時間點與其達(dá)到燃點溫度的時間點較相近。隨著縱深的增加，關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)下降時期所經(jīng)歷的時間逐漸增大，從第1層到第5層依次為4.5,6,7,9,10 h。值得注意的是，5號和7號關(guān)鍵點的氧氣體積分?jǐn)?shù)下降的起始時間相差1 h，這與3.1節(jié)其燃點出現(xiàn)的時間基本相對應(yīng)。橫向?qū)Ρ雀鲗雨P(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)變化，第5層13號關(guān)鍵點在溫度開始增長的時候氧氣體積分?jǐn)?shù)最大，其他關(guān)鍵點基本隨著縱深的增加而降低;由圖8可知，當(dāng)?shù)?層13號點的氧氣體積分?jǐn)?shù)開始下降時，第1～3層的氧氣體積分?jǐn)?shù)都處于極限氧氣體積分?jǐn)?shù)狀態(tài)[34]，推斷由于在試驗進行16 h的時候，第5層處于煤體燃燒微弱裂隙形成的熱輻射邊界，氧氣進入該層的擴散通道較其他層要容易。

圖8 高溫區(qū)域關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)隨時間變化曲線Fig.8 Changes of oxygen concentration with time at key points in high temperature region

3.3 高溫區(qū)域縱深蔓延特征討論

氧氣的持續(xù)供給是維持松散煤體不斷燃燒發(fā)展的重要條件。自然通風(fēng)狀態(tài)下，不僅模擬了松散煤堆的實際情況，還能提供充足的氧氣，來維持實驗煤樣燃燒。當(dāng)燃燒開始后，便會由淺部向深部逐步發(fā)展，由于實驗裝置內(nèi)的松散煤體以多孔介質(zhì)為主，各部位的傳熱是傳導(dǎo)、輻射、對流共存的綜合傳熱過程，屬于不穩(wěn)定傳熱。隨著時間的增加，熱源不斷向下移動，由于受到物理吸附的作用和裂隙的影響，表層煤燃燒后，氧氣會首先順著最易擴散的裂隙方向向下傳播，導(dǎo)致該裂隙附近的煤樣發(fā)生自燃，該測點區(qū)域溫度上升，達(dá)到燃點。隨著燃燒深度的增加，煤氧化學(xué)反應(yīng)不斷加劇，蓄熱能力增強，傳熱作用顯著增加，當(dāng)裂隙位置發(fā)生變化后，高溫區(qū)域隨之發(fā)生變化，不斷向深部運移。因此，將深部煤火的發(fā)展模式定義為熱氧互促驅(qū)動機制。

第1層與第2層煤樣溫度變化主要受傳熱作用影響，導(dǎo)致前2層煤樣溫度比較相近;第3，4和5層煤樣溫度變化主要受燃燒所產(chǎn)生的裂隙影響較大，加之氧氣體積分?jǐn)?shù)降低，導(dǎo)致溫度依次降低。在實驗過程中高溫區(qū)域均向下移動，由于受到孔隙、氧氣體積分?jǐn)?shù)和傳熱作用等條件影響，整個傳播方向呈非線性移動規(guī)律。

根據(jù)以上實驗過程探討，對松散煤體燃燒演化過程做以下推斷。首先，高溫區(qū)域測點的溫度，隨著火區(qū)不斷蔓延，測點的溫度會隨著深度的增加越來越低，這跟實際的煤田火相對應(yīng)。在時間尺度較長的條件下，目前實際煤田火區(qū)的燃燒發(fā)展是經(jīng)過數(shù)百年才形成的，現(xiàn)在大多數(shù)煤火縱深蔓延速度較數(shù)年前要變慢，推斷這是由于高溫區(qū)域關(guān)鍵點溫度下降所導(dǎo)致的，本實驗對此縱深蔓延現(xiàn)象有良好的體現(xiàn)。

依據(jù)松散煤體溫度場移動過程，得出以下啟示，雖然高溫區(qū)域關(guān)鍵溫度點的溫度在降低，但是煤火區(qū)縱深還在一直向下蔓延，這是由于高溫區(qū)域半封閉的裂隙環(huán)境導(dǎo)致熱量較難向外擴散，擴散的效率較低，在一定程度上促進了煤的燃燒產(chǎn)熱和傳熱擴散。因此，該半封閉環(huán)境向外擴散熱量始終小于內(nèi)部燃燒產(chǎn)生的熱量，煤氧熱反應(yīng)便循環(huán)進行，形成了熱氧耦合互促過程，使得煤田火一直無法熄滅?？偨Y(jié)以上分析，煤火在深層的蔓延過程中由于形成了微弱裂隙環(huán)境，能夠滲入的氧氣量較少，體積分?jǐn)?shù)較低，煤氧熱反應(yīng)推進較慢，導(dǎo)致高溫區(qū)域溫度下降;其次，正是由于這個微弱裂隙環(huán)境，推動了熱量的主動運輸，造成高溫區(qū)域不斷向縱深蔓延。微弱的裂隙環(huán)境已經(jīng)阻止氧的大量擴散，煤體本身的反應(yīng)不是高溫區(qū)域縱深蔓延的主要因素，故筆者認(rèn)為煤田火的防治應(yīng)該重點放在火區(qū)熱提取上，以此為煤田火災(zāi)的防治提供理論支撐。

4 結(jié) 論

(1)基于煤燃燒過程分析，借鑒現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)點和不足，設(shè)計研發(fā)了煤火發(fā)展演化模擬實驗裝置，該實驗裝置能夠較好的再現(xiàn)煤火發(fā)展演化過程。

(2)煤樣熱反應(yīng)在蔓延傳播過程中，第1個高溫區(qū)域在第5小時的時候出現(xiàn)，26 h時遷移至實驗爐體底層，整個發(fā)展周期為600 h。隨著反應(yīng)進程推進，熱量不斷向煤體燃燒過程中裂隙產(chǎn)生的方向擴散，呈非線性移動規(guī)律。

(3)高溫區(qū)域關(guān)鍵點燃點溫度與峰值溫度對應(yīng)的時間差隨著縱深的增加呈指數(shù)形式增長，符合函數(shù)y=y0+a1exp[(x-x0)/t1];高溫區(qū)域關(guān)鍵點從燃點到達(dá)峰值其溫度增長速率隨著縱深的增加基本呈線性下降;高溫區(qū)域關(guān)鍵點氧氣體積分?jǐn)?shù)快速下降階段所經(jīng)歷的時間隨著縱深的增加逐漸增大。

(4)隨著煤體縱深深度增加，高溫區(qū)域關(guān)鍵點溫度逐漸下降，由于燃燒產(chǎn)生的微弱熱裂隙導(dǎo)致氧氣傳輸困難，高溫區(qū)域縱深移動速度變緩，煤火區(qū)半封閉環(huán)境導(dǎo)致熱量向外散失較少，導(dǎo)致熱量在煤體內(nèi)部傳遞，其主要遷移規(guī)律受制于熱氧互促驅(qū)動機制。