1、我國國有煤礦自然發(fā)火危險礦井已占60[％]，由于煤炭自燃導致的優(yōu)質煤損失量已達42億噸以上，現在仍以每年2000～3000萬噸的速度增加，煤礦每年都因火災造成人員的重大傷亡，造成數十億元的經濟損失。隨著綜采放頂煤開采方法的推廣，在高產高效的同時，也給易自燃特厚煤層自然火災的防治帶來了嚴峻的考驗。在綜放開采中，采空區(qū)冒落大，往往留有大量的松散遺煤，加之漏風嚴重，使得遺煤很容易與采空區(qū)漏風流中的氧氣發(fā)生氧化反應，從而導致采空區(qū)自燃火災的發(fā)生

2、，嚴重威脅礦工的生命安全和煤礦的安全生產。
　　 本文從煤炭自燃機理入手，研究了易自燃特厚煤層綜放面采空區(qū)自然發(fā)火特點及其規(guī)律；通過對煤樣自燃特性、指標氣體和自燃傾向性的實驗研究，掌握了該礦煤層自然發(fā)火的特性，確定了預測預報的指標，建立了以指標氣體分析法為主的早期預測預報體系；以注氮防滅火理論及技術為依據，結合同煤集團塔山礦8202綜放工作面實際情況，計算出各注氮參數，制定出合理的采空區(qū)注氮防滅火系統(tǒng)，并輔以束管監(jiān)測系統(tǒng)，對采空

3、區(qū)氣體變化進行監(jiān)測，及時反饋、調整各注氮參數，提高注氮防滅火系統(tǒng)的惰化效率。
　　 通過對同煤集團塔山礦8202綜放工作面采空區(qū)氣體近一年的監(jiān)測，分析總結數據，并對采空區(qū)內氣體變化規(guī)律、注氮惰化時間和采空區(qū)“三帶”變化進行研究，得出了在連續(xù)注氮條件下，采空區(qū)內O2、CO、N2、CH4和CO2的變化規(guī)律、初次惰化時間和持續(xù)惰化時間以及注氮前后采空區(qū)“三帶”的具體變化情況。最后根據注氮防滅火惰化指標，在對監(jiān)測數據統(tǒng)計分析的基礎上，做

4、出注氮防滅火效果的客觀評價，更好的指導防滅火工作，保證礦山的安全生產。
　　 得出的主要結論如下：
　　 1、易自燃特厚煤層綜放面采空區(qū)自燃有以下特點：自燃一般發(fā)生在距煤體暴露面一定距離的深部，高溫區(qū)域隱蔽且范圍較大；煤自燃過程中，隨煤溫升高，高溫點總是逆著風流移動；采空區(qū)自燃火災滅火難度大，火區(qū)啟封后易于復燃。
　　 2、同煤集團塔山礦8202綜放面采空區(qū)防滅火應以CO作為指標性氣體，并輔以C2H6、C2H4、

5、C3H8、C2H2來掌握煤炭自燃情況。CO濃度突然增加說明煤已經發(fā)生氧化反應，C2H4和C3H8的出現表明煤溫已經超過140℃，而C2H2的出現則說明煤溫已經超過190℃。
　　 3、塔山礦8202綜采面在連續(xù)注氮情況下，氧濃度隨采空區(qū)深度的增加明顯降低，最終穩(wěn)定在3[％]左右，保證了綜采工作面的順利推進；注氮量越大，氧氣濃度下降的梯度越大；注氮對采空區(qū)氧氣濃度的影響程度具有一定的范圍。
　　 4、利用綜采放頂煤技術開采

6、特厚、大采高、易自燃煤層時，綜采面回風流中出現一定量的CO是其很明顯的一個特點。
　　 5、采空區(qū)惰化時間大致可劃分為兩個階段：初次惰化時間和二次惰化時間。即便采空區(qū)內氧濃度很快降低到安全濃度指標，采空區(qū)內遺煤的低溫氧化仍然在繼續(xù)，只有當采空區(qū)內的氧濃度下降到3[％]左右并持續(xù)一段時間以后，遺煤的低溫氧化才得到有效的控制。
　　 6、在連續(xù)注氮條件下，采空區(qū)“三帶”寬度分布為：散熱帶20～30m，氧化帶16～38m，窒息