工作面通风系统对采空区煤炭自燃影响分析

摘

 要： 通过对某煤矿 106 采煤工作面通风系统及采空区漏风因素的分析，找出了影响 106

采煤工作面一氧化碳浓度增高的原因，提出从根本上解决采空区煤炭自燃方法的建议。

 

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 http://www.xzbu.com/2/view-4112156.htm

　　关键词：

 通风系统；采空区；煤炭自燃 

　　　

1 矿井生产及通风概况 

　　某煤矿位于陕西彬长矿区南部边界，地处彬县、长武两县交界地带。矿井于

2003 年 8 月

开始建设，分别于

2008 年 12 月和 2010 年 9 月分两期投产，矿井初期生产能力为 300Mt/a。 

　　矿井开采的

4#煤、4 上煤均属自然发火煤层，发火期 3-5 个月，最短发火期 24 天，属

Ⅰ

级自燃矿井。

4#煤煤层全厚 0～19.73m，平均 11.65m，煤层结构简单，倾角 5°，属较稳定煤

层；矿井煤尘具有爆炸性，爆炸指数

30.08%。 

　　矿井采用斜井单水平开拓，共有五个井筒，即两条斜井，三个立井。两条斜井分别为主
斜井、副斜井；三个立井分别是

3#进风立井、1#回风立井和 2#回风立井。 

　　采煤方法为走向长壁综采放顶煤法，全部跨落法管理顶板。掘进采用综合机械化掘进和
炮掘相结合的方法。

 

　　矿井采用中央并列式抽出式通风系统。经调查矿井

2010 年 7 月通风状况如下：4#煤采

区通风由主斜井、副斜井、

3#排矸立井进风，回风立井回风，总进风量 11589 m3/min，总回

风量为

10570 m3/min；4 上煤采区通风由 3#排矸立井进风，2#回风立井回风，总进风量

6333 m3/min，总回风量为 6778m3/min。 
　　

2 106 工作面通风系统现状 

　　

106 工作面是该矿井的主要采场，采用两进一回的双“U”型通风系统，另外，在这个双

“U”型通风系统中还布置了预裂巷和瓦斯高抽巷如图 1 所示。 
　　正常生产时期矿井主要风流方向如下：

 

　　新鲜风

→主副斜井→4#煤辅助运输大巷→106 运顺联络巷/106 灌浆巷→106 运输顺

槽

/106 灌浆巷→106 工作面/106 灌浆巷→106 回风顺槽→2#总回→1#回风立井→主扇→地面。

 
　　根据

106 工作面生产现状及对工作面上隅角瓦斯浓度检测数据统计，该工作面风量分

配较合理，能够满足排除瓦斯等有害气体及人员正常呼吸的需要，工作面气候条件符合《规
程》规定。

 

　　

3 106 工作面通风系统对自然发火的影响 

　　矿井在

106 采煤工作面生产期间，采用预裂巷预裂煤炭，瓦斯高抽巷排放瓦斯。采用预

裂巷对于提高顶煤回采率是必要的；采用高抽巷对于采空区的瓦斯抽放，降低采煤工作面
瓦斯浓度也是必须的。虽然说这两个辅助巷道对通风系统影响较小，但由于这两个辅助巷道
的存在，对

106 采煤工作面采空区的煤炭自然发火也造成了一定的影响。这种影响是伴随着

106 工作面通风系统形成的。 
　　

106 工作面抽放系统主要由高位抽放巷高位抽放、采前预抽、上隅角埋管抽放三种形式，

高位瓦斯抽放巷布置在

4#煤上部，距煤层顶板 15m，向工作面内错 30m，主要对采空区进

行 高 位 抽 放 。 共 布 置 三 套 管 路 进 行 抽 放 ， 分 别 是

1# 、 2# 、 4# ， 流 量 分 别 为

176m3/min、252.31m3/min、34571m3/min，瓦斯浓度分别为 0.3%、2%、14%。 
　　瓦斯是煤在形成过程和在地层中保存过程的伴生物。煤与瓦斯在一般温度条件下不发生
反应。从煤氧化角度来说，瓦斯相当于惰性气体。因此，瓦斯或者其它气体含量较高的煤，
由于其内表面受到隔离（由于煤层中的瓦斯压力一般比大气压力高），氧气不易与煤表面
发生接触，也就不易同煤进行复合。即使氧气能够达到煤体，瓦斯的稀释作用使氧气浓度降