唐 辉

（1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司，辽宁抚顺 113122；2.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁抚顺 113122）

矿井火灾是威胁煤矿安全生产五大灾害之一，其机理极其复杂且难于防控[1]。矿井火灾分为内因火灾和外因火灾2 种，其中，由煤炭自然发火引起的内因火灾约占矿井火灾总数的90%以上[2]。

采煤工作面运输巷和回风巷是煤矿井下发生自然发火事故的主要集中地点，也是工作面防火工作的重中之重[3-4]。这是由于工作面巷道掘进前，各部分煤体均处于三向应力的平衡状态[5]；巷道开挖后，巷道围岩应力发生了改变，平衡状态被打破，由三向应力变为两向受力[6]，这就导致工作面巷道部分围岩失稳，产生裂隙并逐渐发育，形成巷道松动圈[7]。由于巷道风流沿着裂隙流入位于松动圈范围内的破碎煤体内部，与之发生氧化反应，会产生热量[8-9]，又因为松动圈破碎煤体大部分不位于巷道围岩暴露表面，使得热量散发较慢，形成了良好的蓄热环境[10]，所以极易引起自然发火事故。

大兴矿南五902 工作面回采期间，运输巷和回风巷松动圈内出现高体积分数CO，个别钻孔内CO体积分数甚至超过0.05%。为消除此安全隐患，杜绝自然发火事故发生，对南五902 工作面两巷道松动圈高体积分数CO 来源进行分析、辨别，确定其准确来源，为制定科学、合理的防治措施提供理论依据。

1 工作面概况

大兴矿南五902 工作面位于南五采区东部。工作面东部为F35、F35-1井田边界断层；南部为南五九层准备道，处于煤层最低可采边界线附近；……