1 工作面概况
常村煤矿属易燃矿井，生产能力180万 t/a。现正在回采的21072综放面是河南省首个“小煤柱护巷外错布置的超长综放面”。
21072综放面位于矿井唯一主采盘区——21盘区3个条下山以东自上而下的第4个工作面，上、下为已采完毕的21052综采面和21092综放面，东为盘区东部边界断层带，西为盘区下山保护煤柱，属孤岛区段。走向长1 460 m，倾向长220 m。煤层产状较平缓，倾角8°～17°，可采煤厚6.3～10 m。圈定范围内地质构造较简单，切眼外220 m范围内有5条落差为1～2.5 m的断层。工作面上巷上距21502下巷5.5 m，下距21051下巷16 m。下巷下距21092上巷7 m，上距21091上巷11 m。里段580 m基本为实体煤，外段全部处于21091,21071,21051采空区的下层。所采煤层为侏罗纪中统下部义马组2～3煤，煤岩以亮煤为主，普氏系数?=2~2.5。煤种低变质的长焰煤，挥发份含量高达42.3％，自燃倾向性极其严重，自然发火期15～30 d。煤层瓦斯含量整体上较小，相对瓦斯涌出量为1.35～1.76 m3/t。但受盘区东翼局部顶板砂岩体条带自上而下纵贯全区的影响，工作面沿走向有221 m原始煤层的瓦斯含量较大，相对瓦斯涌出量达到4.2～5.77 m3/t。煤尘具有危险性，爆炸指数48.33％。通风方式为“U”型上行负通风。
工作面采用自然垮落法管理顶板。割煤高度2.6 m±0.1 m，放煤高度3.6～7.3 m，采放比为1:(1.25~1.27)，机头、机尾各3架不放顶煤。
2004年2月8日，工作面回采273.5 m时，回风流CO浓度呈快速增大趋势，一天时间内由0.006％增大到0.024％。120架以上支架后尾梁架缝CO达到0.06％～0.5％。130～135架的后尾梁架缝CO最大，达到0.5％，但整个工作面及回风流没有烟雾。上述征兆表明工作面采空区已发火。
2 火点位置判定及发火原因分析
2.1 火点位置判定
准确判定火点位置，是有效，快速灭火的关键。火情出现后，根据CO气体涌出特征、采空区漏风特征及近段工作面生产状况等对火点位置进行综合分析、判定。
1）根据工作面120架以上支架后尾梁均涌出高浓度CO气体，且130～135架后尾梁架缝CO气体浓度明显高于其两侧，结合采空区漏风轨迹、CO气体扩散运动规律、工作面130架以上顶煤放出情况，以及130架顶层对应于21051下巷的实际，初步判定发火点有2处：一是130架顶层的21051下巷下帮松动破碎的高温煤体落入本煤层采空区后遇风自燃；二是工作面下半部局部架后采空区遗煤自燃。
2）现场观测期间，机组在43架停滞时，43～45架后尾架缝CO浓度由0.008％锰增到0.3％。并且，10架以上后尾梁架缝CO浓度均不同程度增大。当机组上行离开后，该处后尾梁架缝CO浓度突降到0.05％，且10架以上后尾梁架缝的CO浓度基本恢复原状。根据工作面局部存在较大风压差时采空区的漏风轨迹和CO气体扩散涌出特征，可进一步判定下部火点位于10架以下局部架后，且距工作面较近。
3）2月4日4点班，气割工作面下端头架上侧后立柱顶部连接销时，曾引燃过架顶碎煤。并且，自该班起，受工作面下半部顶板破碎，支架工作阻力较小失稳倒斜的制约，工作面下口几乎未动。加之当时下隅角巷顶客观存在高冒区，其中的碎煤出现自燃隐患时，前期往往不易被检测到，落入采空区后，诱发自燃的可能性极大。由此可锁定下部火点位于3架以下、且靠近支架后尾梁的架后遗煤。随后的灭火实践证实了该判定是准确的。
2.2 发火原因分析
造成发火的原因除煤层自身具有极易自燃的特性外，主要有：
1）工作面3架以下采空区遗煤发火原因 一是未彻底处理干净气割引燃架顶的碎煤，造成潜在的、最直接的发火危险源；二是下隅角巷顶高冒区出现高位自燃隐患点未及早检测到，支护棚梁回撤后顶煤塌落，疏松程度增大，触氧面和吸氧条件由弱变强，氧化速率加快后释放的热量积聚；三是受工作面下部支困倒斜扶正的影响，推进速度很快，自燃隐患点的外部条件未得到较大改变而使蓄热环境遭到破坏。尤其是10架以下，几乎是原地不动。上述因素综合的结果则造成发火。
2）130架顶层的21051下巷遗煤发火原因 根据“O”型圈理论可知，虽然21051工作面早已采过，但沿巷道周边客观存在着未压实条带，本分层工作面顶煤放出后，势必与其连通。加之21072上巷顶板存在多处高冒区，在矿井通风负压的作用下，极易形成很难被检测发现的、复杂的“一源多汇”漏风通道，造成向顶层采空区遗煤连续漏风供氧而积热。随着工作面向前推进，热煤体落入本分层采空区后，疏松程度大增，供氧充分，氧化速率加快。虽然有防火工程，但受采空区防火工程的局限性和管理不力等因素的影响，安全有效性较差。一旦工作面推进速度变缓或停滞，很容易发火。
