浅埋煤层群开采复合采空区煤自燃预测 论文

煤矿区地裂缝造成的采空区漏风可对井下安全生产造成严重威胁，研究其漏风机理有助于煤炭行业高产、高效发展。通过遥感、实测和数值模拟相结合的方法，研究了苏家沟浅埋近距离煤层采动裂隙展布特征、漏风特征、动态发展及演化规律，分析了漏风裂隙对复合采空区渗流场分布的影响，并结合煤自然发火实验得到的煤自燃极限参数，划分出下部煤层开采时上覆采空区遗煤自燃危险区域。综合研究表明：二次采动不仅造成地表产生新的裂缝，更使得故有裂缝在原有发育程度的基础上进一步活化、扩张，宽度与错距分别增加了0.1 m与0.06 m左右，加剧了地表漏风。裂缝在随工作面推进过程中呈现出区域性分布特征且遵循“增大—减小—闭合”的动态规律，按照其与采空区贯通程度的不同，划分了裂缝产生区、裂缝贯通发展区和裂缝闭合区，其中裂缝贯通发展区分布的贯通型裂缝是地表主要漏风通道，漏风流速随裂缝相对工作面空间位置的变化而改变；模拟结果表明：地表漏风加大了采空区渗流影响范围，使采空区速度场分布更加复杂化，由于静压差的影响，工作面与地表漏风风流主要汇集于采空区回风侧；通过对煤样自燃极限参数以及煤自然氧化标志性气体分析，得到苏家沟上覆采空区自燃危险区域主