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本文以神华乌海能源有限公司公乌素煤矿1604综放工作面的采空区为研究对象,由于该工作面所采的域煤层厚度较大,属中厚煤层,回采面长度较大,放顶后采空区区域较大。同时该工作面所采煤层赋存深度较浅,上部的煤层已被采动,导致该工作面采空区漏风严重,另外该煤层周围小矿井较多,致使采空区漏风情况更加复杂,因此直接影响到该矿的日常生产和作业人员的人身安全。 本文基于公乌素煤矿1604工作面现状为研究基础,通过查阅相关煤层自燃防治文献,结合国内外研究现状,确定适合该矿煤层自燃防治体系的治理方法。并对对1604工作面16#煤层进行煤层自燃特性试验研究,分析出16#煤层自燃倾向性等级,确定预测煤层自燃的指标气体,及煤层最短自燃发火期的时间,计算出工作面最小安全进尺;同时结合现场实际情况分析影响煤层自燃的影响因素。同时对1604工作面的采空区插入试验束管,通过束管分析出采空区漏风情况,结合分析结果,划分出采空区自燃“三带”的范围。结合采空区自燃“三带”分析结果、采区漏风位置,提出适合16#煤层自燃防灭火体系,指导公乌素煤矿16#煤层自燃现场实际工作。 在理论研究、现场实测、煤层自燃特性实验和现场大量实践经验总结的基础上,结合矿井实际条件得出公乌素矿16#煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类,属于自燃煤层。实验测试得到煤层实验最短自然发火期为62天;散热带0~35m,氧化带35m~85m,大于85m为窒息带。并利用低温氧化实验,为公乌素煤矿综放工作面优选指标性气体,可将 CO作为自燃的早期预报指标气体,C2H4和C2H6可作为辅助指标;结合16#煤层煤样最短自然发火期为62天,在保持工作面通风量和开采条件不变的情况下,防止工作面采空区自然发火的最低推进度为0.806m/d。通过研究结果,本文研究提出以注氮防灭火技术、及堵漏风和均压通风防灭火技术为一体的适合1604工作面煤层自燃综合防治技术体系,从而保障该矿的正常安全生产,并为该矿的防灭火体系提供了技术支持和理论依据。