大水头矿煤层原生一氧化碳赋存规律研究

矿井防灭火工程实践中,CO作为预测预报煤炭自然发火的指标气体,在国内外煤矿得到了广泛应用,效果较好。然而,有些矿井煤层中存在原生的CO,由于人们没有意识到它的存在,或是认识不够,研究不深,未能掌握原生CO在井田内的赋存规律及对煤炭自然发火期的影响,致使在一次次自燃火灾预测预报中,出现误报现象,给煤矿防灭火实践及安全生产工作带来了一定影响。 通过对靖煤公司大水头煤矿在不同水平、不同煤质、不同地质构造区域煤层自然发火实测资料的对比、分析,并有选择性地打钻采样,运用色谱分析等手段,检测CO浓度情况,掌握井田煤层CO赋存及逸出规律,准确分辨煤层中原生CO和因采掘活动导致煤层自燃产生的CO,从而准确地预报煤炭自然发火。通过对该矿原生CO赋存特征及逸出机理的理论分析,认为原生煤层中存在CO,煤层各区域CO含量不一致,且局部地段相当高;经实测数据分析研究认为,大水头煤矿煤层原生CO含量浅部煤层较高,深部煤层较低,节理发育的硬煤比软煤一氧化碳含量高,封闭性好的逆断层、局部挤压带及背向斜轴部CO含量高,而开放性正断层附近CO含量则较低,CO2含量较高的煤层CO也较高,干燥煤层比水分含量大的煤层和有淋水的煤层CO明显要高;提出了在分析CO浓度变化时,不仅要考察CO在某一时刻的浓度（或CO绝对发生量）,更应根据CO浓度（或CO绝对发生量）变化的总趋势分析燃烧状态,考察一氧化碳浓度（或一氧化碳绝对发生量）的增量变化,是判断含有原生CO煤层自然发火情况的正确方法。因此,对于含有原生CO的煤层,使用CO浓度差值法或一氧化碳绝对发生量差值法分析火源状态,更具科学性,更能有效地指导煤矿井工开采时的防灭火实践。