坚硬顶板垮落诱发瓦斯爆燃机理及预防

以夏阔坦综放工作面为研究对象，通过试验研究和理论分析，研究了坚硬顶板垮落撞击摩擦发火现象及诱发采空区瓦斯爆燃机理，运用流体动力学分析软件Fluent模拟分析采空区瓦斯分布规律及易爆燃部位。研究结果表明：坚硬石英砂岩顶板在垮落撞击摩擦过程中产生高温火花，能够引燃采空区瓦斯，诱发瓦斯爆燃事故；撞击摩擦面升高的温度ΔT与垮落岩体质量m、垮落高度H成正相关关系，接触面的升温随着垮落岩块体积及其冒落运动高度的增加而增大。根据采空区瓦斯浓度分布规律，工作面“U”型通风方式下瓦斯易燃易爆点分布在上端头采空区靠近工作面部位；“Y”型通风方式下瓦斯易燃易爆点主要分布在工作面中部采空区，并提出了强制放顶、采空区矸石喷水、注入惰性气体和采空区瓦斯抽放等预防措施。