周 涛

(山西焦煤集团 介休正益煤业有限公司， 山西 介休 032000)

井下火灾的早期监测和发现是矿井火灾防治的前提，根据《矿井防灭火规范》规定：一、二级自燃矿井应建立火灾预测预报系统。目前,矿井火灾监测系统最常用的是矿井自燃火灾束管监测系统。束管监测系统主要由束管取样系统和地面气体分析中心组成，通过束管将监测点气体取样到地面，利用气相色谱分析仪连续分析气体组分浓度，通过各组分浓度的变化对煤层氧化自燃过程进行判断分析，并进行煤自燃发火的早期预测预报[1-2]. 正益煤业有限公司主采11号煤层属特中硫～高硫煤，自燃倾向性高。采用长壁式采煤法，11-110工作面皮带巷为窄煤柱沿空掘巷，受工作面采动影响，煤柱易产生较大的孔隙和裂隙，沿空掘巷巷道采空区存在较大的漏风自燃风险。为此，亟需对11-110沿空掘巷工作面采空区气体进行标志性气体识别，并建立预警系统，防治煤层自燃。

1 煤自燃指标气体试验

在煤自燃的全过程中，一般可以划分为3个时期[3]：

1) 潜伏期。这一阶段，煤体的温度比较低，一般与周围的环境温度一致或略低于环境温度，煤的复合氧化反应速率偏低，化学反应后释放出的各类气体也偏少，很难被探测到，但是煤的化学活性却在缓慢增强。

2) 自热期。进入这一时期，煤的复合氧化反应迅速增加，反应过程中大量生成各种气体，如CO、CO2等，煤中的原生水也会析出，随着热量的产生，煤炭温度不断上升，继而发生煤的干馏，会生成各类碳氢化合物，如C2H6、C2H4、C2H2.