王海波

(山西潞安化工集团 左权佳瑞煤业有限公司，山西 左权 032600)

1 工程概况

左权佳瑞煤矿15101工作面开采15号煤层。煤层位于太原组下段下部，上距K2石灰岩8.06 m，下距K1砂岩8.96 m。煤层厚度4.78～5.81 m，平均5.50 m，工作面采用综采放顶煤开采方法。根据矿井地质资料可知，15号煤层自燃等级为Ⅱ级，有自燃倾向性。由于15101工作面采用综采放顶煤开采工艺，采空区内遗煤较多，为有效防止采空区出现自燃现象，特进行采空区防灭火方案的设计。

2 采空区气体浓度测试分析

为掌握15101工作面采空区内各项气体的含量，在工作面推进0～150 m的范围内进行气体监测作业，为保障采空区测气的准确性，在束管口上接三通，并在其两侧加过滤、束管及套管[1-2]，如图1所示。

15101工作面回采期间持续进行采空区气体的观测作业，基于现场测试得出的采空区内各项气体的含量数据，能够绘制出采空区内O2及CO与工作面距离间的曲线图，如图2所示。

分析图2可知，采空区内的O2浓度基本在14.0%～20.45%之间波动，CO浓度基本在10×10-6～65×10-6间波动；工作面正常回采期间，工作面后方采空区内的CO浓度表现为逐渐升高的趋势，O2浓度表现为随着距工作面距离的增大逐渐降低。在测点距工作面0～38.5 m范围内，采空区内的CO和O2浓度的变化幅度不大，且采空区内的氧气浓度基本与巷道内的氧气浓度相同，此时采空区内的CO浓度较低，这表明采空区漏风现象较为严重，采空区内的CO气体在风流的作用下被带出采空区；当测点在距工作面38.5～132.5 m的范围内时，采空区内的O2含量大幅下降，CO气体浓度逐渐增大，据此可知该区域内采空区的遗煤出现氧化反应，产生了CO气体；……