张晓明，刘礼龙，王永军，张河猛， 黄 亮，佐佐木久郎

(1.辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 阜新 12300； 2.辽宁工程技术大学 工程与环境研究所，辽宁 葫芦岛 125000； 3.辽宁工程技术大学 矿业学院，辽宁 阜新 123000； 4.九州大学 工学府，日本 福冈 819-0385)

0 引言

在矿井开采过程中，采空区内遗煤自燃会产生有毒有害气体，引发次生灾害，造成环境破坏，如某露天矿周边区域，出现废弃矿井采空区遗煤自燃引发了露天矿边坡滑坡、空气质量差、复垦种植的树木因地热而枯死等问题[1]。另外，浅埋深煤层的氧化自燃现象也造成了大量的资源损失和环境破坏，所以预测和控制废弃矿井采空区内遗煤和浅埋煤层氧化自燃的程度及范围成为目前研究的重要课题。目前，邓军等[2]通过对比分析格氏火灾系数和烷烃、烯烃和炔烃等气体之间的比值，优化煤样的气体指标选择，从而提高煤自燃预报的可靠性；文虎等[3]使用分布式光纤测温系统监测采空区温度变化，为采空区煤自燃早期预防提供重要基础数据；邬剑明、牛立东等[4]提出电法勘探废弃小煤窑自燃火源位置。

这些方法都具有其实用价值，但也存在不适用于封闭采空区和浅埋煤层、成本高、实施复杂等问题[5]。基于此，本研究采用自主研发的智能土壤气体监测系统对废弃矿井采空区上覆地表CO2涌出进行连续测定，探讨了地表CO2涌出规律及遗煤氧化自燃特征与地表CO2通量变化的关联性问题。此研究方法相对于其他预报方法具有监测在地表进行，操作简单且成本低、受环境因素影响更小、可长时间连续对煤由低温氧化到高温燃烧这一整个过程，地表CO2通量情况进行监测等优点。……