深井高地温下煤自燃特性与综合防控策略

本文主要探讨了深井开采中由于地温升高引发的煤层自燃问题，针对这一挑战，研究者们深入分析了高地温工作面煤层的氧化放热特性和预控策略。研究采用先进的傅里叶变换红外光谱仪和大型自然发火试验装置，对高地温对煤的活性官能团以及自然发火期的影响进行了细致的实验测试。实验结果显示，当地温从20℃提升到42℃时，煤的自然发火期明显缩短，表明高温环境加速了煤的自燃过程。 实地考察了龙固矿井2302高地温综放工作面的采空区，观察到高温对煤氧化放热性及升温带范围的影响。高温不仅增强了煤的氧化放热性，还导致氧化升温带的扩展，这对供氧和蓄热条件提出了更高的要求。为了有效控制这种现象，研究者提出了一种综合防火方法，包括堵漏和减少煤体氧化（通过注氮气）、利用阻化泡沫抑制煤体氧化、以及通过压注液态二氧化碳和注胶来抑制煤温上升。这种方法的实施，在巨野矿区的实际应用中显示出了显著的效果，成功地控制了高地温综放工作面采空区的煤体自燃问题。 该研究对于深井开采行业的安全管理具有重要意义，它揭示了高温环境下煤层自燃的机理，提供了预防和控制措施，有助于优化煤矿开采工艺，降低火灾风险，保障矿工安全，同时也有利于环境保护和资源可持续利用。此外，本文的研究成果也为其他高温采矿环境下的煤炭自燃问题提供了宝贵的参考和解决方案。