岩浆岩床下伏煤层采空区煤自燃致灾机制与防治

王亮^1,2,3，杨良伟^1,3，王瑞雪^1,3，高杰²，孙毅民^1,3

1. 中国矿业大学安全工程学院2. 宁夏理工学院建筑与环境学院3. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室

摘 要：针对淮北矿区杨柳煤矿岩浆岩床下伏高瓦斯煤层易自燃的现状,通过试验测试、数值模拟等方法对其采空区煤自燃致灾机制进行研究。结果表明:岩浆侵入的热变质作用使煤层的变质程度增加,使煤层吸收氧气的能力下降1.09%,自燃倾向性降低;开采期间,岩床起到了关键层作用,导致岩床下伏煤岩体离层裂隙发育,采空区压实程度降低,孔隙率的最大值约为无岩床覆盖时的1.55倍,渗透率最大值约为6.88倍;较大的孔隙率和渗透率使采空区漏风增大,氧化带范围扩大。在此基础上,构建了适合该地质条件的综合防灭火技术方案,有效防治了杨柳煤矿采空区遗煤自燃。

关键词：岩浆岩床;煤层自燃;采空区流场;裂隙发育;