近距离煤层上覆采空区自燃形成机理及防控技术

黄戈¹，张勋^2,3，王继仁¹，邓存宝¹，戴凤威⁴

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 辽宁工程技术大学矿业学院3. 山西焦煤集团有限责任公司4. 辽宁工程技术大学安全工程技术研究院

摘 要：基于近距离煤层自燃防治理论研究和现场实践,以氧浓度控制为核心,提出以多点监测自反馈注氮为主的上覆采空区煤自燃综合防控技术。采用理论分析和数值模拟研究了巷道顶板裂隙发育对上覆采空区浮煤自燃的诱发机制,从氧浓度控制的角度对上覆采空区遗煤自燃防控进行了模拟分析与现场实践。研究结果表明,巷道顶板裂隙发育引起大面积漏风供氧是上覆采空区遗煤自燃灾害发生的重要诱因;遗煤自燃危险区位于上分层冒落三角区及终采线附近,且随漏风强度增大逐渐向回风侧扩展;相对传统多点注氮方式,采用多点自反馈技术可减少氮气用量36%以上,同时实现强漏风点的准确定位与区域遗煤氧化进程的动态监测。通过现场实践,验证了通过多点自反馈综合防控技术实现注氮量优化分配与强漏风点识别控制的可行性。

关键词：近距离煤层;自然发火;注氮防灭火;上覆采空区;