豆兵利

(山西晋煤集团临汾晋牛煤矿投资有限责任公司)

煤炭是我国的主要能源，煤炭产业的安全发展与我国的能源安全和经济发展关系紧密，矿井火灾是煤矿的主要灾害之一，其中又以煤自然发火最为严重。煤炭自然发火主要发生在采空区等浮煤容易堆积的地点，这些地点隐蔽性好，有充足的氧气，热量容易得到积聚，不易察觉［1］。因此，研究和分析回采面采空区遗煤、漏风、气体成分、温度等参数变化，并采取经济有效的防灭火措施，提前预防煤自然发火，是矿井防灭火工作的重要内容［2-5］。

1 矿井概况

山西晋煤集团临汾晋牛煤矿投资有限责任公司由6个煤矿重组而成，设计年产量为90万t/a，可采煤层为2#、9#+10#+11#煤层。2#煤层大部分已于整合前开采，煤层厚度平均为1.10 m，距9#+10#+11#煤层最近79.06 m。9#+10#+11#煤层为矿井主采煤层，厚度4.24 ～7.30 m，平均 5.14 m，煤层顶板为K2石灰岩或泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩，为全区稳定可采煤层。9#+10#+11#煤层开采时，最大绝对瓦斯涌出量7.38 m3/min，最大相对瓦斯涌出量3.90 m3/t，为瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性，自燃倾向性为Ⅱ类，属自燃煤层。晋牛煤矿采用中央并列式通风系统，共布置3个井筒，主斜井、副斜井进风，回风立井回风，采用机械抽出式通风方式。为综采放顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板。

2 自然发火危险分析

2.1 自燃倾向性

根据资质单位鉴定，晋牛煤矿主采煤层的自燃倾向性属于Ⅱ类自燃煤层，具体数据见表1。

煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法(GB/T 20104—2006)中分类指标规定，煤样干燥无灰基挥发分Vdaf＞18%时，Ⅰ类容易自燃煤层吸氧量为Vd＞0.70 mL/g，Ⅱ类自燃煤层吸氧量为 0.40＜Vd≤0.70 mL/g。……