据相关资料统计,我国国有重点煤矿中,有51％以上的矿井存在着煤层自燃发火的危险,几乎所有可采厚及特厚煤层的矿井都存在着不同程度的自燃问题。煤矿井下的自燃火灾次数已占火灾总数的90％以上,其中采空区自燃在50％以上。煤矿采空区自燃火灾严重地影响井下安全开采与正常持续生产,已成为煤炭行业广为关注并力图治理的重大灾害之一。近年来,随着开采工艺的改革,煤炭生产企业相继采用综放工作面生产,而对于综放工作面采空区的煤层自燃发火的原因、机理、特点等研究还不够深入全面,防灭火措施针对性不强,为此,本文结合冀中能源峰峰集团羊渠河矿综放工作面的具体情况,对此开展研究。　　 冀中能源峰峰集团羊渠河矿是一个开采50多年的老井,生产地区较为集中,多为深度开采。矿井高瓦斯问题较为突出,2＃煤层为Ⅱ类自燃煤层,具有自燃发火倾向性,自燃发火期为3～8个月。羊渠河矿自采用轻放工艺以来,先后开采的10余组工作面均出现不同程度的采空区煤炭自燃发火。尤其在-400m水平以下发生自燃次数居多,均发生在2＃煤层回采工作面采空区。8255综放工作面走向长410m,倾斜长66～235m,工作面刚推进102米,就发生了自燃,被迫停产。该工作面瓦斯绝对涌出量8-10 m3/min.,最大可达15 m3/min.。　　 本文采用理论研究与现场试验相结合的方式,对8255高瓦斯综放工作面(以下简称“轻放”)采空区自燃发火机理及防灭火技术进行研究,以期有效治理轻放工作面采空区煤炭自燃,并为类似条件矿井自燃发火防治提供一定的借鉴。针对羊渠河矿轻放工作面煤层自然发火的特点,分析和掌握工作面采空区自燃发火的规律,积极探索羊渠河矿轻放工作面煤层自然发火机理,对采空区内的气体成分变化进行有效的实时监测,根据采空区内的气体浓度、漏风风速和温度,划分自燃“三带”。采用现场实测和理论分析、数值模拟相结合的方法对羊渠河矿8255工作面采空区自然发火进行了研究,确定出8255工作面采空区的自燃‘三带”。　　 煤矿防灭火技术随着煤炭工业的发展不断进步,近几年来,国内科研单位及高等院校针对放顶煤开采工作面采空区发火的特点研究了许多方法,如针对工作面防灭火的注惰性气体(主要为氮气和二氧化碳)、气雾阻化及应用于巷道防火的凝胶灭火等。由于综放工作面的采空区较普通工作面大得多,因而许多普通工作面使用的防灭火方法在综放工作面则不适用。本文通过对高瓦斯轻放工作面采空区防治自燃发火机理的研究,针对羊渠河矿轻放工作面瓦斯涌出的特点和规律,确定采空区自燃“三带”的分布状态和范围,分别对羊渠河矿8255工作面采空区采取注水、CO2和注浆的方式进行防灭火工作。注水防灭火技术配合CO2工作,效果非常明显。注CO2防灭火技术主要研究了CO2的防火原理以及CO2发生器的工作原理,通过试验选取注CO2防灭火的工艺及方法,进而确定注入CO2的最佳流量和CO2释放口与工作面的最佳距离。利用注浆防灭火技术在羊渠河矿8255工作面进行实践,通过分析和计算可以看出,由于实际注浆量与计算所需的注浆量之间存在较大差距,注浆对工作面采空区自然发火不能起到决定性的作用,因而在注浆的同时,必须采取其它防灭火措施。　　 文章最后还提出了利用工作面控风技术防治采空区自然发火,同时考虑到采用低风量通风的前提是能有效地解决瓦斯问题；根据轻放工作面自然发火的特点,对轻放工作面选用适宜的开拓布局和开采方法来防止工作面采空区自然发火:结合瓦斯治理进行轻放面火灾防治；加强对采空区有毒有害气体的预测和预报,及时解决自然发火隐患等防灭火措施。　　 本文中的理论分析和现场试验在一定程度上能够反映和表征轻放工作面采空区防灭火的实用性,但在实际的生产工作中,还必须结合采空区的环境以及一些客观条件,进行认真的分析统计,从各个方面入手,才能更好的对工作面采空区自燃进行有效防治,进而在一定程度上降低损失。　　 本论文开展的主要工作及结论如下:　　 1、通过对历史数据挖掘分析与现场调研,指出了羊渠河矿目前轻放工作面采空区自燃发火方面存在的许多客观问题,如采掘衔接紧张而导致的设计先天不规范,资源枯竭矿井安全投入不足等。　　 2、系统研究了轻放工作面瓦斯涌出的特点和规律,以及瓦斯在采空区的分布规律,为轻放工作面瓦斯治理及防止采空区自燃发火事故奠定基础。　　 3、根据采空区内氧含量和漏风风量大小,首次划分了羊渠河矿轻放工作面“不自燃带”、“自燃带”和“窒息带”,确定了采空区“三带”的分布状态、范围。　　 4、经过反复工业性试验,得出了采空区防灭火工艺注H2O和CO2的最佳参数,即注水观察孔压力不小于0.5MPa,注入CO2流量不小于150m3/h,不大于200 m3/h。　　 5、通过对传统防灭火措施的评价和对比,选取了有效合理的综合防灭火措施。　　 下一步需要解决和完善的方面:CO2发生器不能保证达到理论状态的产气量,造成注入采空区CO2的量有所偏差；采空区注H2O虽然满足了防灭火要求,但对其临近下方工作面的采掘工作造成水害隐患,这要求完善注水工艺。