下分層工作面煤自燃早期辨識與防治

崔 巖，駱大勇，徐少偉，田文雄，張 超，陳國棟

(1.平頂山天安煤業股份有限公司 十一礦，河南 平頂山 467000； 2.重慶工程職業技術學院，重慶 402260；3.安徽理工大學 安全科學與工程學院，安徽 淮南 232001； 4.寧夏煤業集團 羊場灣煤礦，寧夏 靈武 751410)

受上分層采動應力的影響，下分層煤體經歷了加—卸載作用，煤體破碎，煤層裂隙增多，煤體與空氣接觸充分，易于氧化。盡管因上分層工作面的封閉，煤體缺氧窒息終止了自燃進程，下分層開采時，原先氧化煤體再一次接觸空氣發生二次氧化。已有研究表明，煤二次氧化過程往往更為迅猛，煤自燃進程要快于新鮮煤樣的氧化升溫速率[1-2]。因此，探測與早期準確辨識下分層工作面煤體進入自熱階段狀態是自燃防治的關鍵。

煤自燃過程中伴隨著煤物理化學性質的變化，因而可通過測試煤體的溫度、磁、電、氣體等參數判定煤自燃位置，也可通過測試火區周圍放射性物質進行判定。為消除傳統熱電偶測點單一問題，程根銀等[3]采用光纖測試了采空區溫度判定煤自燃狀態，楊永辰等[4-5]提出了紅外熱像儀監測煤自燃狀態。氣體探測是煤自燃常用測試方法，章飛等[6-7]采用束管測試了下分層采空區氣體，判定了煤自燃狀態。凌紫城等[8]通過在工作面現場埋管監測，得到采空區標志性氣體CO的分布規律。葉春輝等[9-10]通過煤自然發火程序升溫實驗，確定了煤自燃的指標氣體。丁仰衛[11]采用數值模擬方法，研究下分層采空區氣體分布，確定了自燃危險區域。……