席国军，郭 庆，汪 虎，唐 洪，许永刚，叶 志

(1.陕西彬长胡家河煤矿业有限公司，陕西 彬州 713500；2.中国矿业大学安全工程学院，江苏 徐州 221116)

掌握采空区气体浓度的分布特征是提高采空区煤自燃防治效率的基础[1-3]。回采工作面及其采空区内气体分布受限因素复杂多变，如改变通风系统和回采速度、发生周期来压、封堵上下隅角等都会影响气体浓度的分布，因此，采空区内气体通常呈现出一定的波动性[4-5]。O2和CO对煤自燃具有极强的敏感性和关联性，是用来预警早期煤自燃最主要的两种气体[6-8]。目前，O2浓度主要用来划分煤自燃“三带”，但并未研究其统计学规律[9-10]。CO是应用最广泛的指标性气体，但是单一的时间序列无法获取CO浓度关于时间变化的更多有效信息。为了更好地研究CO浓度分布的时间序列问题，提出利用小波分析法处理CO浓度数据，该方法能清晰地揭示出隐藏在时间序列中的多种变化周期，充分反映CO等气体在不同时间尺度中的变化趋势，并能对其未来发展趋势进行定性估计，为煤自燃预警提供理论支撑。

胡家河煤矿所采煤层为易自燃超厚煤层，矿压大、瓦斯涌出量高，导致采空区煤自燃防治难度和复杂度增加。本文以胡家河煤矿多个综采综放工作面为研究对象，基于对O2和CO浓度特征的分布进行分析，为煤自燃预警提供技术支撑。

1 采空区气体浓度的数学统计

以胡家河煤矿401103工作面和401105工作面高抽巷采集的气体为例，对O2、CO进行统计分析。两工作面所采煤层均为4号稳定煤层，其顶板岩性以灰-深灰色粉砂岩、泥岩为主，底板则以灰-灰褐色铝质泥岩为主。……