煤峪口礦近距離煤層復合采空區(qū)自燃三帶判定研究.pdf

1、我國大部分煤層都存在自燃現象，尤其是隨著綜采放頂煤技術的成熟及推廣應用，由于其一般情況下所開采煤層厚度較大，當工作面回采過后，進風巷道和回風巷道頂煤隨著頂板的塌陷落入采空區(qū)，導致采空區(qū)內部進回風巷道位置遺煤量較多，容易與氧氣接觸氧化升溫，引起自然發(fā)火，釀成火災事故。
　　大多數礦井的煤層是成群的，而不是單獨存在的。當對近距離煤層群其中一個煤層進行開采時，臨近煤層受采動影響，一方面原煤層群具備的應力平衡狀態(tài)被破壞，導致應力在煤層巖體

2、內部重新分配，煤層間形成大量的裂隙，漏風情況復雜化；另一方面，當開采下層煤時，在受到下層煤采動影響后，巖層塌陷，上覆采空區(qū)遺煤進一步破碎，上下兩層煤采空區(qū)將溝通，形成復合采空區(qū)。復合采空區(qū)中的遺煤分布規(guī)律與漏風情況的復雜化使其與單層采空區(qū)的自燃危險區(qū)域有很大區(qū)別。
　　本文以煤峪口礦81004工作面為研究背景，從近距離煤層群開采和復合采空區(qū)注氮的特點出發(fā)，對其所形成的復合采空區(qū)的自燃三帶進行劃分。首先，從81004工作面近距離煤層

3、的特點出發(fā)，結合煤自燃發(fā)火機理、近距離煤層特點與工作面實際情況對其進行理論分析；然后，通過自然發(fā)火試驗臺，測定了81004工作面上覆煤層煤樣的耗氧速度、極限浮煤厚度、放熱強度及不同浮煤厚度下的上限漏風強度與下限氧濃度等自燃特性參數；最后，根據復合采空區(qū)的相關參數、煤自燃特性參數與相關理論知識，建立了近距離煤層復合采空區(qū)的數學模型，設定相關參數，分別模擬了注氮和不注氮條件下復合采空區(qū)的氧氣濃度等值線及漏風強度等值線圖，并結合現場測得數據，