1概述
综采放顶煤开采，防治煤炭自然发火是采用这一工艺能否成功的关键。国内已有不少矿井综放工作面发生不同程度的火灾，不仅造成大量煤炭资源的浪费，而且造成巨大的经济损失。为此，三河尖矿第一个综放面7131工作面把防治工作面煤炭自然发火作为重点工作。先后去河南、山东等局矿考察、调研，综合我矿实际，制订了一系列有效地防治煤炭自然发火的措施。
2工作面概况
三河尖矿7131工作面位于东翼采区，走向长度522m，倾斜长98m，煤层倾角4～16°，平均5°，煤厚9.6m。可采储量48.22Mt，瓦斯含量0.048～0.082mL/g，煤尘爆炸指数45%，煤层有自燃倾向性，发火期2～3个月。地温较高，平均空气温度31～33℃，煤质较硬，f＝2～3。采用综采倾斜长壁低位放顶煤采煤法，工作面共安装68架支架，上下出口端头支架不放煤。该面于1993年11月10日试采，于1994年5月回采结束。
3采空区煤炭自然发火过程及CO来源分析
3.1采空区煤炭自然发火过程
该面自1993年11月10日试采后，11月20日在回风流中出现CO气体，风流中温度明显增高，回风流中CO浓度(8～10)×10－6，温度29℃，上隅角CO浓度(60～80)×10－6，温度31～32℃。至1993年12月份，回风流中CO浓度(8～10)×10－6，上隅角CO浓度(100～120)×10－6，温度32.5℃。为了摸清采空区CO浓度情况及其它参数，设置了测点进行测定。
3.2采空区CO来源分析
煤炭自燃有三个条件：煤层本身具有自燃倾向性，即在常温下有较强的氧化活性；有连续的供氧条件；热量易于积聚。我矿地温较高，采空区遗煤在低温下氧化放热来不及散发，煤温逐渐升高，产生一定量的CO，瓦斯和二氧化碳也随之增加；根据1993年12月份及1994年以来的测定结果，CO的出现没有很大的变化，这是由于采取了措施后，煤炭自燃过程仅由潜伏期至自热期，未能达到激烈增温阶段，采空区内CO主要来源于煤的低温氧化。
7131工作面通风系统采用后退式回采、折返式通风，使采空区形成小的并联通风；采用全部垮落法控顶，一次采全高，使采空区形成并联漏风，是造成采空区遗煤自燃的主要原因。根据观测结果，基本确定了该面煤炭自燃的“三带”范围：即在开切眼向采空区20m范围内为氧化散热带，O2浓度大于18%；20～100m范围内为可能自燃带，O2浓度小于18%；大于100m范围内为窒息带，O2浓度小于10%。在开切眼至采空区20m内，由于漏风强度大，无聚热条件，因而不能自燃，而在工作面开切眼向采空区延伸100m范围内，由于冒落的岩石被逐渐压实，风阻增大，漏风强度减弱，风流呈层流状态流动，遗煤氧化生热，热量积聚上升，导致煤炭自燃最明显变化的是CO浓度逐渐增加，而O2的浓度逐渐降低，生成的CO因漏风压差而从上隅角流出至回风巷。从开切眼向采空区方向100m以后，由于O2浓度降至10%以下，遗煤不可能自燃。
