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近距离煤层,通常认为是煤层层间距很近,开采时具有显著相互影响的煤层。近年来,随着我国工业化进程加快,煤炭作为主要能源消耗也在逐年增加,我国各大煤田上部煤层均已开采殆尽并相续进入深部开采,在深部开采中更多的是近距离煤层开采。近距离煤层开采则面临比单一煤层更多更复杂的问题,现代煤矿开采技术顶板管理一般采用全部垮落法,由于近距离煤层开采过程中上覆煤层的开采已对下分层的顶板产生破坏,这不但给下分层开采时的顶板管理增加了困难,也使得在下分层顶板垮落时,上覆煤层采空区、顶板也随之垮落,使上下采空区连通进而形成漏风供养环境、对于易自燃煤层来说煤层本身具有自燃倾向性,近距离煤层开采中其上部采空区中遗留有浮煤并具有一定厚度、当采空区中集聚了达到遗煤自然发火所需热量时则极易引起采空区中遗煤自燃,这给矿工生命安全和煤矿生产造成巨大威胁。研究近距离煤层群开采过程中本煤层及上部采空区浮煤自然发火规律及综合防治技术对防止矿井火灾事故发生具有重要意义。中煤平朔井工二矿9号煤层属于自燃煤层现已采空,厚3.05-19.46m,平均厚度12.51m,11号煤层属于自燃煤层,厚度为0.95-9.77m,平均厚度为4.7m,11号煤层与上覆的9号煤层层间距平均为7.78m。本文通过9号煤层及11号煤层煤样自燃特性综合测试实验,CFD (Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)模拟采空区气体分布规律研究,井下钻孔束管监测1103工作面上覆采空区气体浓度及束管监测1103工作面本煤层采空区指标气体浓度情况得到如下结论:1.平朔井工二矿9号、11号煤自燃特性基础参数为挥发份较高(大于18%)、煤样孔隙率较大、煤中全硫较高、煤岩组分中镜质组较高、煤层均为自燃煤层。2.通过平朔井工二矿9号、11号煤样自燃特性实验研究得出综合判断采空区遗煤自燃的气体指标,即观测气体CO浓度变化并结合C2H4和C2H2浓度综合作为对采空区遗煤自然发火及燃烧程度发展趋势的判断标准。CO出现表明煤样已经开始氧化,如果检测中出现了C2H4,则表明煤已进入加速氧化自热阶段,C2H2气体的出现说明遗煤已经燃烧。3.通过使用CFD模拟平朔井工二矿11号煤层1103工作面上覆采空区气体分布,得出1103工作面上部采空区氧气浓度在1103工作面后方距离1103工作面0m-40m达到5%-10%,距1103工作面40m-250m氧气浓度为3%-5%,距1103工作面250m之后氧气浓度下降到3%以下,1103工作面上覆采空区在1103工作面前方时除了工作面附近很窄的氧气过渡带之外氧气浓度均在3%以下。4.通过对平朔井工二矿井下钻孔预埋束管,监测了1103工作面上覆采空区的气体浓度及分布并与CFD模拟11号煤层1103工作面上覆采空区气体分布相对比模拟结果与实际情况吻合较好,验证了结果的准确性。通过采空区气体分布情况得出平朔井工二矿1103工作面上覆采空区目前并未出现大面积煤炭自燃。5.通过对平朔井工二矿11号煤层1103工作面采空区气体分布划分出了1103工作面采空区危险区域范围,即采空区散热带是工作面后0m-40m范围,氧化带是40m-250m范围,窒息带大于250m范围。1103工作面最小推进度为1.76m/d。本文通过平朔井工二矿9号、11号煤样自燃试验研究得出9号煤、11号煤自燃指标气体,井下束管监测11号煤1103工作面开采时上覆采空区气体浓度及分布规律,并结合数值模拟预测预报上覆采空区遗煤自燃。本文的研究结果对研究近距离煤层开采下分层时上覆采空区自然发火规律及防治具有指导意义。