近距離易自燃煤層復合采空區瓦斯與火綜合治理技術

景珂寧

1 概述

瓦斯和煤自然發火是制約煤礦安全生產的兩個重大災害，當二者共存時，增大了治理技術難度[1]。對于近距離煤層開采形成的復合采空區，進行瓦斯治理和煤炭自燃防治會產生相互影響[2]。抽放瓦斯過量會導致采空區漏風增大，易引發自燃事故；采取封堵控制漏風、注氮及注漿等防滅火措施，又影響瓦斯抽放效果。

煤峪口礦11-12#合并層81022 工作面煤厚7.6 m～8.4 m，埋深325 m～352 m。位于其下方的14-2#層81004工作面煤厚0.8 m～2.97 m。兩煤層均采用綜放一次采全高采煤方法，層間距離最小處只有0.8m。當開采下層14-2#煤時，兩層煤的采空區受采動影響串通形成復合采空區。上層采空區內的瓦斯對下開采層的工作面造成影響。下層煤瓦斯抽放過程中，大量新鮮空氣通過地表裂隙漏入上層采空區，采空區內的遺煤發生二次氧化，極易引發采空區遺煤自燃[3]。掌握近距離煤層復合采空區瓦斯與煤自然發火相互影響過程，提出協同防控技術，可有效解決兩種災害對礦井安全生產的影響，提高礦井整體安全技術水平。

2 煤層瓦斯參數及自然發火規律

2.1 煤層瓦斯參數

通過實驗室試驗測得11-12#合并層原始瓦斯含量為2.94 m3/t～3.19 m3/t，堅固性系數為1.54，瓦斯放散初速度為22 mmHg～23.1 mmHg；14-2#層原始瓦斯含量為2.08 m3/t，～2.31m3/t，堅固性系數為1.06，瓦斯放散初速度為17.5 mmHg～18.1 mmHg。利用多項式擬合的方法測得，瓦斯來源本煤層（煤壁）占36.14%，采空區占63.86%；表明工作面的主要瓦斯涌出來自于采空區。

2.2 煤自燃特性及自然發火規律

通過程序升溫實驗，測得11-12#煤的臨界溫度范圍為70～85℃，干裂溫度為100～115℃；……