权春阳

(晋能控股 山西科学技术研究院有限公司(大同)技术中心，山西 大同 037003)

在矿井综放工作面的开采过程中采空区遗留了大量的煤炭，由于井下漏风规律的复杂多变，对浮煤氧化产气规律掌握不明确，导致预测预报系统不准确，极易造成浮煤氧化自燃发生火灾，甚至引燃瓦斯煤尘爆炸，造成人员伤亡和经济损失的重大安全事故[1].因此，掌握浮煤耗氧产气规律及特性，对煤炭自燃火灾进行早期预测预报，为煤矿安全生产提供了基础保障。

近年来，国内外专家学者对煤炭氧化自燃气体产物进行了大量研究，王福生等[2]通过分析煤氧化过程中的活性基团变化规律，进一步分析了氧化动力学综合判定指数，通过评定煤自燃倾向性等级能够诠释煤整个自燃过程的氧化特性。张玉涛等[3]通过程序升温氧化试验和绝热氧化试验，提出用突变温度作为指标评价煤自燃倾向性。王月红等[4]采用控制变量法研究煤的变质程度、遗煤环境对耗氧速度的影响。但由于煤在燃烧过程中其耗氧产气规律会受自身条件和外部环境影响[5]，上述几种方法均未能准确得出综放工作面采空区浮煤的产气规律。因此，本文以马道头矿8404工作面为工程背景，通过将不同粒径的煤样在不同氧气环境中进行程序升温测试，得出浮煤氧化产物的变化规律，以此优选出煤自燃早期预测预警的指标气体，保障煤矿安全生产。

1 工作面概况

马道头矿8404工作面位于北四盘区中部，四周均为实煤区，对应上部无采空区，煤层赋存3#、5#煤，为长焰煤，煤层赋存稳定，煤层硬度2，可采指数1，变异系数13.9%，自燃倾向性为容易自燃等级。……