【摘 要】影响采空区自然发火的因素有很多，本文通过对自然风压和风门与采空区的关系，分析出自然风压和风门对采空区自然发火的影响，从而指出自然风压对采空区的影响因素和风门位置的合理选择。
【关键词】采空区；自然发火；自然风压；风门
0 引言
煤的自燃具有一定的规律性， 是各种因素相互作用的效果，开采有自燃倾 向性的煤层， 不论该煤层是否发生过自燃都必须制定周密的防灭火措施及方案。在开采和采区设计中，必须首先考虑防灭火，开采系统要符合防灭火的要求。采空区煤自燃的主要条件是采空区持续供氧，促使煤的氧化和自燃。为防止煤的自燃，必须减少和防止漏风。
1 自然发火原因分析
煤炭自燃的必要充分条件是：①有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要 > 0.4m；②有较好的蓄热条件； ③有适量的通风供氧。通风是维持较高氧浓度的必要条件 ，是保证氧化反应自动加速的前提；④上述 3个条件共存时间大于煤的自然发火期。前 3个条件是煤炭自燃的必要条件，最后 1个条件是充分条件。
煤炭自燃过程发展的3个阶段即：缓慢氧化一-自热增温加速氧化一-急剧氧化着火自燃。如果处于自热增温阶段产生的热量能够得到释放，则煤会冷却而被风化。
从煤炭自燃的3个因素和3个阶段可知，连续供氧条件是引起自燃的主要方面，它是使煤不断氧化导致温度递增的主要因素。所以，煤炭自燃与矿井通风和漏风有密切的关系。
引起煤炭自燃的漏风，主要指采空区和煤柱问的通道以及裂隙的漏风。漏风量小则达不到加速氧化的作用；漏风量大则氧化热可随风散走也不易增温自燃 。
在煤炭氧化过程的热平衡关系中，漏风起两方面作用：一是向煤提供氧化所必须的氧气，促进氧化发展；二是带走氧化生产的热量，降低煤温，抑制氧化过程发展。前苏联学者B. M. Maeв cк aя （ 1946年）等研究表明，漏风强度在 0.1～0.24m3/ （min·m2）时容易自然发火。不会导致自燃的极限风速低于0.02～0.05m3/ （min·m2） ；封闭采空区密闭墙漏风压差在 300 Pa、 漏风强度在 0.02～1.2m3/（min·m2）时属容易自然发火的。由于这些参数都是在一定条件下取得的，因此 ，有一定局限性，但对我们研究自燃问题是有参考价值的。
2 自然风压对自然发火的影响
2.1 自然风压的影响因素
（1）矿井某一回路中两侧空气柱的温差是主要影响因素。
（2）空气成分和湿度影响空气的密度，从而影响自然风压。
（3）井深。
（4）主要通风机的工作对自然风压的大小和方向也有一定影响
2.2 自然风压对自然发火的影响
自然风压的变化对矿井井下局部地段漏风带来的影响 ，主要表现在随着季节的变换，自然风压的值也随之发生变化。在主要通风机工况不变的前提下，井下局部地段的空气物理参数发生变化，从而导致自然发火的要求达到满足。
（2）对于老巷，由于巷道形成保存时间长 ，矿井压力大 ，巷道局部地段周边煤壁由于矿压作用产生了破碎 ，发育了一定程度的裂隙 ，并在裂隙间产生了量很小的漏风。在平时的通风日常管理中，不至于发生自然发火。然而，随着季节和气温的变化，矿井自然风压随之发生改变，在矿井风机工况不变和通风条件不变的前提下，导致裂隙间的压差产生变化，裂隙间漏风速率和漏风量也随之改变。当裂隙间漏风速率和漏风量满足自然发火条件时，老巷局部地段的自燃也就产生了。
（3）对于矿井其他用风地点，如配电硐室，材料库等等 ，需要关注季节变化导致自然风压变化带来的影响 ，防止此类地点附近煤自燃的发生。
2.3 小结
（1）对于有高差的通风网路系统， 自然热风压对网络风流状态有一定的影响，特别是多风机网络系统在某一风机停止运行时，必须考虑热风压对网络分支风流的影响。
（2）对于矿井各用风地点，需时刻注意自然风压变化带来的影响，如若漏风达到自然发火区间时，得加强管理，避免自然发火的发生。
（3）矿井老巷年久失修的断面，裂隙比较发育，在风量发生变化从而影响裂隙间漏风速率和供氧条件变化 ，达到自燃条件导致自燃的危险大大增加。
（4）对于深井，自然风压变化对整个矿井通风系统影响并不显著，但局部地段随着季节变化而导致的风压变化也需要做必要的观测分析，从而防止自燃的发生。
3 风门对采空区自然发火的影响
风门是煤矿井下重要的通风构筑物，它不仅在合理调节风量和通风网路、 提高矿井有效风量率等方面有着重要作用，而且对防治采空区煤炭自然发火也会产生重要影响。
3.1 理论分析
3.2 小结
通过上述分析可知，如果风门位置选择得合理 ，则会减少采空区漏风通路的风压，从而减少漏风量，有利于防止采空区自然发火所以在有采空区的巷道中设置风门时，必须认真分析，慎重设置，选择正确合理的位置。
4 结论
（1）煤的自燃具有一定的规律性，是各种因素相互 作用的效果， 开采有自燃倾 向性的煤层， 不论该煤层是 否发生过自燃都必须制定周密的防灭火措施及方案。
（2）煤自燃的主要条件是采空区持续供氧，促使煤的氧化和自燃。为防止煤的自燃 ， 必须减少和防止漏 风。可以采用均压方法使密闭墙内外压差趋于零。
（3）在工作面设计及采掘煤工艺的选择上必须统 筹考虑防火措施， 为回采过程中及回采后工作面收尾 后的防灭火工作创造出条件。
（4）严格按照规定留设保护煤柱，不得超层越界开采。
[责任编辑：薛俊歌]