煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (1): 116-123.doi: 10.11799/ce202601015

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大倾角负煤柱采空区煤自燃危险区域判定与防控技术研究

王 雨,魏高明   

  1. 1. 新汶矿业集团有限责任公司 华丰煤矿,山东 泰安 271413
    2. 西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054

  • 收稿日期:2024-11-19 修回日期:2025-01-09 出版日期:2026-01-12 发布日期:2026-03-04
  • 通讯作者: 魏高明 E-mail:767245360@qq.com

Prevention and control methods for spontaneous combustion in goaf during negative pillar mining in steeply inclined coalbed

  • Received:2024-11-19 Revised:2025-01-09 Online:2026-01-12 Published:2026-03-04

摘要:

为解决大倾角煤层开采中,巷道负煤柱布置虽能有效规避冲击地压,但易与周边采空区形成漏风通道,进而诱发煤自燃灾害的问题,以华丰煤矿412W工作面为研究对象,系统分析大倾角负煤柱工作面开采特征及采空区煤自燃风险隐患,采用现场观测与数值模拟相结合的方法,探究采空区温度场、压力场与气体浓度场的多物理场耦合规律,精准划分自燃危险区域,最终提出适配大倾角负煤柱开采条件的采空区自燃防控技术方案。结果表明:大倾角负煤柱采空区进、回风侧存在显著压差,漏风通道发育,与相邻采空区连通后进一步扩大漏风范围;主要漏风区域集中于412W工作面支架间及回风隅角,后部采空区向该工作面漏风量约146. 56m3/min411W采空区向412W工作面上平巷漏风量约78.76m3/min。基于上述研究,构建高位钻孔灌注复合凝胶与采空区循环注氮的协同防控技术体系,通过隔氧封堵与惰化降温双重作用,有效遏制了采空区煤自燃隐患,为大倾角负煤柱工作面安全开采提供技术支撑。

关键词: 大倾角, 负煤柱, 煤自燃, 数值模拟, 漏风强度, 危险区域判定

中图分类号: