煤峪口礦近距離煤層復(fù)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(xiàn)象，尤其是隨著綜采放頂煤技術(shù)的成熟及推廣應(yīng)用，由于其一般情況下所開采煤層厚度較大，當(dāng)工作面回采過后，進(jìn)風(fēng)巷道和回風(fēng)巷道頂煤隨著頂板的塌陷落入采空區(qū)，導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)部進(jìn)回風(fēng)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(zāi)事故。
　　大多數(shù)礦井的煤層是成群的，而不是單獨(dú)存在的。當(dāng)對近距離煤層群其中一個(gè)煤層進(jìn)行開采時(shí)，臨近煤層受采動(dòng)影響，一方面原煤層群具備的應(yīng)力平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致應(yīng)力在煤層巖體

2、內(nèi)部重新分配，煤層間形成大量的裂隙，漏風(fēng)情況復(fù)雜化；另一方面，當(dāng)開采下層煤時(shí)，在受到下層煤采動(dòng)影響后，巖層塌陷，上覆采空區(qū)遺煤進(jìn)一步破碎，上下兩層煤采空區(qū)將溝通，形成復(fù)合采空區(qū)。復(fù)合采空區(qū)中的遺煤分布規(guī)律與漏風(fēng)情況的復(fù)雜化使其與單層采空區(qū)的自燃危險(xiǎn)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(fù)合采空區(qū)注氮的特點(diǎn)出發(fā)，對其所形成的復(fù)合采空區(qū)的自燃三帶進(jìn)行劃分。首先，從81004工作面近距離煤層

3、的特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合煤自燃發(fā)火機(jī)理、近距離煤層特點(diǎn)與工作面實(shí)際情況對其進(jìn)行理論分析；然后，通過自然發(fā)火試驗(yàn)臺(tái)，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(qiáng)度及不同浮煤厚度下的上限漏風(fēng)強(qiáng)度與下限氧濃度等自燃特性參數(shù)；最后，根據(jù)復(fù)合采空區(qū)的相關(guān)參數(shù)、煤自燃特性參數(shù)與相關(guān)理論知識(shí)，建立了近距離煤層復(fù)合采空區(qū)的數(shù)學(xué)模型，設(shè)定相關(guān)參數(shù)，分別模擬了注氮和不注氮條件下復(fù)合采空區(qū)的氧氣濃度等值線及漏風(fēng)強(qiáng)度等值線圖，并結(jié)合現(xiàn)場測得數(shù)據(jù)，