研发起止时间：2019.6~2021.4

完成单位：晋能控股煤业集团有限公司、中国矿业大学（北京）、晋能控股山西科学技术研究院有限公司、大同煤炭职业技术学院

成果水平：国际先进

1 项目背景

该项目于2021年4月通过了中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定，研究成果为国际先进水平。

大同矿区发生过多次自然发火事故，发火地点多为综采工作面和综放工作面的采空区，而综放工作面在停采搬家期间发火频次尤为明显，此前采用注水、限风等防灭火技术，但是注水会造成工作面漫水、恶化工作环境，停止注水后温度会迅速回升；采取限风措施时，工作面风量由于现场瓦斯浓度的限制也不能大幅度地降低。且由于采空区分布广阔、自燃危险区域隐蔽性很强等原因，在实际应用中防灭火措施存在一定的盲目性、片面性，取得的防控效果均不理想。因此，如何有效防治停采搬家期间的采空区自燃火灾，是大同矿区目前亟需解决的安全难题之一。为此，本项目探讨了停采期间采空区自燃火灾影响因素，揭示多场耦合时空演化规律，停采面温度观测，定位高温区域。研制干冰相变发生器，制定惰性气体注入高温区域技术方案，以发挥惰性气体吸热、隔氧、惰化等作用，达到有效预防工作面停采搬家期间采空区自燃火灾的目的。项目研究成果能有力保障工作面搬家安全，对于大同矿区各矿井安全生产具有重要意义。

2 研究内容

（1）研究二氧化碳与氧气在煤体中的竞争吸附机制，揭示二氧化碳抑制煤自燃的作用机理，建立煤温、氧气及二氧化碳气体等耦合作用下的煤氧化速率模型，提出合理的二氧化碳惰化浓度指标。……