魏墙煤矿1313工作面自然发火标志性气体确定

王 飞

(陕西延长石油集团 横山魏墙煤业有限公司，陕西 榆林 719000)

矿井火灾是煤矿的主要灾害之一，其中自然发火是最常见的矿井火灾[1-3]。因此在煤炭自燃灾害发生的初期进行自然发火预测预报是煤矿井下防灭火工作的重要基础。只有做到准确、适时地对煤层自然发火进行预测预报，才能及时采取有效措施预防[4-5]矿井自然发火灾害的发生。

煤在氧化过程中会产生多种气体成分，其中可以用来预报煤炭自然发火的气体称之为标志气体。由于煤在氧化过程中各种气体产生的最低温度、气体生成量和煤温之间的关系因煤质的不同而产生迥异[6-9]。因此，有必要通过实验室实验优选合适的标志气体，为煤炭自燃火灾的早期预报提供基础参数。

1 魏墙煤矿1313回采工作面概况

1313回采工作面为魏墙煤业首采一盘区第7个综采工作面，位于一盘区开拓大巷以南、1311工作面以西，其南部、西部为未开采区。工作面走向长为4 487 m、倾向宽300 m，煤层厚度2.7～3.6 m，平均厚度3.05 m，煤层倾角小于1°，煤层赋存稳定且结构较简单。工作面布置如图1所示。

图1 魏墙煤矿1313工作面布置Fig.1 Layout of 1313 working face in Weiqiang Coal Mine

2 自然发火标志性气体实验室测定

2.1 自然发火标志性气体的优选原则

煤在氧化升温过程中，会释放出CO、CO2、烷烃、烯烃以及炔烃等气体，这些气体的产生率随煤温上升而发生规律性的变化，能预测和反映煤自然发火状态。为了使预报自然发火更为及时准确，所选择的标志性气体必须具备下列条件[10-12]：①灵敏性：一旦煤炭处于自燃状态且煤炭温度超过一定数值时，该标志性气体一定会出现，并且该标志性气体的生成量随煤炭温度的升高而稳定增加；……