特厚煤层复采采空区煤自燃危险区域研究吕茂云１，卓辉２，林龙２（１内蒙古黄陶勒盖煤炭有限公司巴彦高勒煤矿，内蒙古鄂尔多斯０１７０００；２安徽理工大学安全科学与工程学院，安徽淮南２３２０００）摘要：掌握采空区漏风规律和气体分布特征，是采空区防灭火工作的基础，但因现场实测困难，本文采用数值模拟技术对其进行定量分析。根据超化矿２２０１２复采面开采情况，构建复采采空区煤自然发火数学模型、物理模型及孔隙率分布模型，模拟获得采空区氧气浓度场及风速场，并据此划分复采采空区煤自燃危险区域，为特厚煤层复采采空区煤自燃的防治提供一定参考。关键词：特厚煤层；复采采空区；煤自燃危险区域；数值模拟中图分类号：Ｆ４０６．３；ＴＤ７５２．２文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０１５５（２０２２）２１－００１８－０３我国特有的富煤、少油、缺气的能源赋存条件决定了在未来较长时间内，煤炭依然在我国能源结构中占主体地位［１－２］。但受历史及开采技术水平的限制，我国早期煤矿的采出率为３０％～３５％，部分小型煤矿及乡镇煤矿的采出率仅为１０％～２０％，致使我国存在大量遗煤［３］。为促进我国煤炭资源的可持续发展，缓解国家能源需求的紧张，部分矿区已经开始了遗煤复采［４－５］。但遗煤开采的矿井通风系统复杂，采空区、空巷、围岩裂隙连通，漏风严重；遗煤的氧化程度及规律与原煤不同，导致采空区煤自然发火严重［６－７］。研究复采采空区煤自燃危险区域范围，及时采取正确的防灭火措施，对保证矿井安全生产，改善井下作业环境，具有巨大的经济价值和重要的社会意义。１工作面概况超化矿位于河南省新密市超化镇樊寨村，主采煤层平均厚度８．１２ｍ，倾角４～４５°，采煤工艺为综合机械化放顶煤，煤层的自燃倾向性等级为Ⅲ类，最短自然发火期为７２ｄ，属不易自燃煤层。图１２２０１２复采面位置示意图该矿２２０１２工作面为复采面，采空区遗煤经历了长期氧化，再次开采时易发生自然发火。此外，２２０１２复采面横跨３个采空区及部分巷道，如图１所示。工作面推进过程中易造成采空区大面积连通，致使采空区漏风严重、规律复杂，煤自燃危险性大。为保证２２０１２工作面的安全开采，构建采空区煤自然发火模型，开展煤自燃危险区域数值模拟，为采取煤自燃防治措施奠定基础。２复采采空区煤自然发火模型构建采空区环境的密闭性及复杂性导致现场实测数据极为困难，而实验室的小型实验仅能对煤自燃机理开展研...
