张跃军

（山煤国际煤业分公司，山西 太原 030000 ）

1 工程概况

豹子沟煤业有限公司主采9+10+11煤层，平均厚度为5.2 m，顶板以致密的泥岩、粉砂岩、石灰岩为主，底板为性脆的泥岩、砂岩。矿井为低瓦斯矿井，最大绝对瓦斯涌出量为8.0 m3/min，最大相对涌出量为4.2 m3/t，回采面最大绝对瓦斯涌出量为3.8 m3/min。受沉积环境变化影响，9、10、11号3层煤层合并，即形成9+10+11号煤层，工作面采用综合机械化放顶煤采煤法整体回采9+10+11号煤层，全部垮落法管理顶板，采放比1:1。9号煤为1.25 m的特低灰分～高灰分、高硫分、高热值～特高热值的焦煤和肥煤。10+11号煤为约3.95 m的低灰～高灰、高硫、低热值～高热值、强粘结～特强粘结性的焦煤和肥煤。9+10+11号煤自燃倾向性为Ⅱ类自燃煤层，最短自然发火期81 d。矿井主要通风机的工作方法采用机械抽出式，10101工作面采用单进、单回的U型通风系统，如图1所示。工作面采用综放工艺，煤炭资源集约化生产，生产效率高，但采空区容易遗煤，遗煤的自燃问题成为影响矿井安全高效生产的关键[1-2]。

图1 10101工作面布置图

2 煤层常温封闭耗氧试验

煤层是否自燃满足的条件为：粉煤或碎煤是否有自燃倾向性、采空区是否漏风存在合适的氧气浓度、堆煤的蓄热环境是否适合以及时间是否够长。采空区的遗煤与氧气接触，发生氧化反应，产生的热量未能及时排出，温度逐渐升高加速煤氧作用，该过程循环发生，最终引起煤的自燃[3-4]。本文以豹子沟矿9#、10#、11#煤层首先取样进行常温封闭耗氧试验，旨在测试煤体在不同氧气浓度下耗氧的速度，来判断煤的自燃危险性。……