1．项目研究背景：

该项目属于安全工程技术科学（62030）学科领域。高瓦斯自燃矿井采空区瓦斯与煤自燃灾害共存，特别是在此类矿井采空区实施瓦斯抽采时，易恶化采空区漏风，增加采空区遗煤氧化风险，进而诱导煤自燃的发生，而煤自燃的发生又可诱发采空区瓦斯爆炸，给工作面的安全生产带来了巨大威胁。为防范与化解高瓦斯自燃矿井采空区瓦斯与煤自燃共生灾害问题，该项目开展了高位巷卸压瓦斯抽采下采空区遗煤自燃灾变机理与防治技术的研究，实现了高位巷瓦斯抽采下煤自燃与瓦斯的协同治理，保障了矿井安全高效开采。

2．项目主要技术内容：

（1）识别了高位巷瓦斯抽采采空区遗煤自燃“场”环境，建立了采空区内生热风压理论模型，定量分析了采动影响下高位巷与裂隙带的时空演化规律，揭示了高位巷破断冒落诱导采空区漏风形成机制。

（2）自主研发了承压破碎煤岩渗流实验平台，提出了一种采空区破碎煤岩渗透参数设置的新方法，研究了高位巷抽采量、垂直高度、内错距对采空区漏风、风排瓦斯浓度以及采空区氧化带扩展范围的影响规律，揭示了高位巷瓦斯抽采诱导煤自燃灾变机理。

（3）建立了合理瓦斯抽采量模型，提出了采空区煤自燃分源预报方法；开发了采空区后部增阻漏风控制技术、巷道顶煤超前注水防灭火技术、进回风超前钻孔“灌-注-抽”防灭火技术、高位巷埋管注水淋灌防火技术等高位巷瓦斯抽采下采空区防灭火关键技术，实现了“合理瓦斯抽采量降低漏风、一巷两用、一孔多用”的瓦斯与煤自燃协同防治。

3.知识产权情况：

该项目实施过程中，研究成果获得国家授权发明专利10项；共发表论文24篇（SCI检索7篇、EI检索11篇），其中，代表性论文8篇中SCI检索4篇、EI检索3篇。

4.技术经济指标：

①揭示了高位巷瓦斯抽采诱导煤自燃灾变机理，提出了合理瓦斯抽采量理论。

②明确了高位巷抽采量、内错距及垂直高度对风排瓦斯与煤自燃的扰动效应，为高位巷安全瓦斯抽采提供了决策依据。

③研发了承压破碎煤体渗流与自燃氧化实验平台，为煤自燃研究提供了新的途径。

④开发了采空区高位巷瓦斯抽采下的防灭火关键技术，实现了“合理瓦斯抽采量降低漏风、一巷两用、一孔多用”的瓦斯与煤自燃协同防治。

5.应用与推广效益情况：

该项目研究成果，在河南大有能源耿村、跃进煤矿，河南能化众维煤业等典型高瓦斯自燃矿井进行应用，新技术应用后，采空区氧化带宽度减小40%以上，采空区温度降低10-15℃，采空区CO浓度最大减幅高达90%，杜绝了上隅角瓦斯浓度超限，有效防治了工作面瓦斯涌出与采空区遗煤自燃灾害，显著提高了工作面的推进速度和产量，降低了防灭火工程量与防灭火材料使用量，近三年产生的直接经济效益1.62亿元以上，取得了显著经济和社会效益。经国内专家科技评价，该成果达到了国际领先水平，具有广阔的推广应用前景。

成果说明

项目研究成果，通过在河南大有能源耿村煤矿、跃进煤矿，河南能化众维煤业等典型高瓦斯自燃矿井进行应用，现场监测表明，新技术应用后，采空区氧化带宽度减小40%以上，采空区温度降低10-15℃，采空区CO浓度最大减幅高达90%，同时防止了工作面上隅角瓦斯浓度超限，有效防治了工作面瓦斯涌出和采空区遗煤自燃灾害，显著提高了工作面的推进速度和产量；所研发的“一巷多用”、“一孔多用”及注水防灭火技术，降低了企业防灭火工程量及防灭火材料的使用量，降低了企业的安全生产成本，近三年产生的直接经济效益达1.62亿元以上，取得了显

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