综放工作面末采期防灭火技术与安全策略

"综放工作面末采期防灭火技术研究" 综放工作面，即综合机械化放顶煤工作面，在其末采期常常面临煤炭自燃的问题，这对煤矿安全生产构成严重威胁。自燃倾向性为Ⅱ级或Ⅰ类的煤层容易在末采期发生自燃事故，如汾西矿业集团的香源、柳湾、高阳煤矿的案例所示。煤炭自燃不仅可能导致人员伤亡和财产损失，还可能引发煤尘爆炸和瓦斯爆炸等次生灾害，因此，对末采期防灭火技术的研究显得尤为重要。 高阳煤矿114工作面的开采情况显示，该工作面采用U型通风系统，煤层为II级自然发火煤层，最短自燃期为75天。2014年8月初，监测到CO浓度升高，判断采空区可能存在自然发火现象。为应对这一情况，采取了加快末采速度、构筑防火墙、改负压通风为正压通风等一系列措施。然而，CO浓度在工作面回收期间持续上升，直至9月7日达到峰值。随后，通过调整通风方式和增加风量，成功将CO浓度降低至安全水平。 自燃的原因分析指出，114工作面本应在2013年底结束回采，但实际延迟导致采空区暴露时间增加，增加了自燃风险。此外，采空区的氧化带、过渡带和还原带（"三带"）的范围变化是判断自燃的重要依据。在满足一定条件的情况下，保持回风巷的部分通风有助于防止下隅角和采空区的自燃。 防灭火技术的综合应用是解决这一问题的关键，包括均压技术以平衡不同区域的压力，减少氧气流入；注氮技术通过注入惰性气体抑制氧气参与燃烧；灌浆技术则用于封堵裂隙，阻止氧气进入和热量散失。这些方法的协同作用能有效控制煤炭自燃，确保工作面的安全。 数值模拟作为一种有效的工具，可以预测和分析不同防灭火策略的效果，帮助优化防灭火方案。通过对各种参数的调整和模拟，可以找出最佳的通风模式和防灭火措施组合，以防止末采期的火灾发生。 针对综放工作面末采期的防灭火技术研究涵盖了煤层自燃机理、通风系统设计、监测技术应用以及防灭火策略的综合实施。通过科学的方法和技术手段，可以有效预防和控制煤炭自燃，保障煤矿的安全生产。