摘要
针对极易自燃厚煤层，采用综放放顶煤方式开采能够有效的提高生产效率，但同时也带来了较为严重的自燃火灾威胁。采用窄煤柱沿空布置工作面不仅能够提高资源回收率，同时也有利于煤柱及巷道的支护。但由于煤柱尺寸较小，在裂隙较为发育的条件下，增加了煤层自燃威胁。本文进行了极易自燃煤层煤柱留设尺寸的研究，根据通防需要对煤柱尺寸进行了优化设计，明确了综放工作面采空区自燃“三带”危险区域，并构建了不同开采时期的防灭火技术措施。 本文首先研究了羊场湾煤矿承压煤柱和让压煤柱的理论计算方法以及煤柱应力峰值位置的计算方法，确定出窄煤柱留设尺寸的范围；利用FLAC3D数值模拟建立模型，分别对6m、8m、35m三种煤柱留设方案进行模拟，从掘进期间巷道所受应力分布、回采期间巷道所受应力分布以及通防灾害防治角度三个方面进行综合分析，确定6m煤柱可以在喷涂加固的方式下兼顾防冲、通防、防治水等要求，而且能够最大化的对煤炭进行回收，从而确定6m煤柱方案为建议方案。其次，对极易自燃厚煤层综放工作面采空区危险区域进行划分，其综放工作面采空区自燃“三带”分布为散热带（0~10m）、氧化带（10m~150m）、窒息带（＞150m），并根据“三带”的划分，计算了最小安全推进速度。 根据130205综放工作面实际开采过程对不同开采阶段制定了针对性的防灭火措施，其中工作面正常回采过程中采用采空区压注凝胶泡沫防灭火、温度和束管监测、综放工作面采空区抽放瓦斯等措施；缓慢推进期间采用设置粉煤灰-水泥泡沫隔离墙、降低工作面风量、加强采空区的注浆及束管监测等措施；工作面回撤期间采用喷洒汽雾阻化剂、优化通风、注智能凝胶等措施。通过极易自燃厚煤层综放工作面分阶段防灭火技术的实施，实现了对火灾隐患的有效预警和控制，保障了工作面及矿井的安全生产。
NETL