豹子沟煤业煤层自然发火标志气体分析与优选

武 超

（山煤集团煤业管理有限公司，山西 太原 030006）

1 概述

目前煤炭资源作为我国主要的能源来源，矿井开采强度不断增加。而井下煤自燃火灾是影响煤矿安全生产的重要灾害，严重影响着井下工作人员的生命安全[1-2]。煤炭的自然发火取决于煤本身的物理化学性质，因此，需针对具体矿井开采煤层的基本性质进行研究，掌握其自然发火过程中的气体指标参数，从而准确的预报预测火灾的发生[3-4]。

豹子沟煤矿位于山西省蒲县，为低瓦斯矿井。矿井最大绝对瓦斯涌出量为8.04 m3/min，最大相对涌出量为4.25 m3/t，回采面最大绝对瓦斯涌出量为3.82 m3/min，掘进面最大绝对瓦斯涌出量为0.50 m3/min。10101采煤工作面走向长度为1 150 m，倾斜长度为150 m，开采下组9+10+11号煤，9+10+11号煤层厚度为3.53～7.37 m，平均5.47 m。煤层顶底板岩性一般为泥岩、粉砂岩或石灰岩。采用走向长壁后退式采煤法，综采放顶煤采煤工艺，采高2.5 m，放高2.97 m，全部垮落法管理顶板。9+10+11号煤自燃倾向性等级为自燃（Ⅱ类）。

综采放顶煤采煤工艺具有回采率较低、推进速度慢、采空区遗煤量大等缺点，易产生煤层自燃火灾事故。因此，研究豹子沟煤业开采煤层自然发火标志性气体特性、产生规律，对于改善矿井工作环境，保障员工的生命健康具有十分重要的现实意义[5]。

2 煤样自然发火标志气体分析与优选

根据前人研究可知，煤层自然发火一般会经历三个过程。分别为缓慢氧化阶段、加速氧化阶段及激烈氧化阶段。在这三个不同阶段对应的温度及气体产物都各不相同。……