极易自燃煤层综放面采空区自然发火预测技术研究

灵武矿区主采2#煤层属极易自燃煤层,自然发火期短,煤层回采期间工作面CO气体经常大量超限。同时,2#煤层综放面开采强度大,采空区浮煤量多,自燃危险性强。因此,开采煤层自然发火是影响灵武矿区综放面成功安全开采的主要因素之一。 本文从枣泉矿12207综放面特征出发,首先,利用XK-III型煤自然发火实验台进行2#煤样自然发火特性测定,分析煤自燃特性参数,并确定2#煤自燃程度判定指标;其次,分析开采煤层CO指标气体影响因素,并建立灰色预测模型GM( 0 ,4),同时分析了开采煤层CO气体主要来源,给出了2#煤层自然发火CO预测量化指标计算数学模型;再次,通过现场观测和理论推算,并结合煤自燃特性参数,划出采空区浮煤厚度、氧浓度、漏风强度分布图,并对采空区自燃“三带”划分,确定工作面最小安全推进速度和采空区自燃危险区域,同时基于MATLAB软件对采空区浮煤温度进行动态模拟及预测,模拟及预测结果与实际相符合;最后,通过现场防灭火工业性实验的实施,验证了极易自燃煤层综放面采空区自然发火预测技术研究结果的有效性。 该研究结果对于相似条件的矿区具有一定的参考意义和实用价值。