王勇

摘要：刘园子煤矿51509工作面采空区出现自燃发火预兆并影响安全推采，提出了采空区持续注氮的防灭火措施，并得到了实际运用，工作面推采过程中各地点CO浓度均明显下降，防灭火效果显著。

关键词：采空区发火注氮防灭火刘园子煤矿

1 工作面概况

刘园子煤矿51509工作面位于5号煤层51采区，该工作面左侧为51507回采工作面，目前暂未施工，工作面右侧为51511综放工作面采空区，工作面的北面为煤5-1煤层露头，南面为51采区三条上山。工作面走向长度1073m，倾斜长度130.5m，煤厚6.85m～6.92m，平均厚度6.89m，煤层倾角6°～10°，平均8°，可采储量26.67万吨，回采率80%，工作面采用U型通风方式，工作面风压差小于150Pa，瓦斯绝对涌出量1.80m3/min，5号煤层属于I类容易自燃煤层，煤尘爆炸指数为32.5%，最短自燃发火期为46天。

2 51509工作面采空区发火致因分析

51509工作面采空区发火因素主要有以下两个方面：第一，所采5号煤层为容易自燃煤层，工作面采用放顶煤采煤法，回采过程中采空区留有大量遗煤，遗留煤体呈破碎状态并发生缓慢氧化，在自燃发火期内若不能将其推入采空区窒息带内，极有可能引发采空区自燃發火；工作面上、下端头回采过程中顶板及煤壁垮落埋入采空区，垮落后呈破碎状态的煤堆积，使得采空区自燃发火的隐患增大。第二，工作面回撤期间，由于工作面长时间停留，使得采空区氧化带浮煤有了较长的氧化、蓄热时间，同时采空区散热条件差，极易引发采空区自燃。

3 氮气防灭火机理及经济分析

氮气是一……