一、成果简介 “深部强冲击地压煤层瓦斯与火灾害协同防控技术研究与实践”是枣庄矿业集团高庄煤业有限公司与山东科技大学共同承担的科技项目。本项目所属科学技术领域为煤矿安全类。 本项目针对高庄煤矿强冲击地压煤层综采开采特殊实际，结合井下的现场生产实际情况，采用理论分析、实验研究、数值模拟、现场实测和实施相结合的方法，根据矿压理论分析深部强冲击地压煤层综采开采工作面裂隙场演规律，借助PFC3D颗粒流数值模拟软件对综采采空区孔隙率变化情况进行模拟追踪；现场对工作面有关区域风流压能进行测定与分析，并对其测定结果进行解算分析，通过SF6示踪气体对工作面漏风规律进行研究，结合PFC数值模拟结果并利用FLUENT软件对工作面采空区氧气浓度分布进行数值模拟，对综采开采工作面漏风规律进行分析研究；进行煤样程序升温氧化实验研究，研究分析深部高温强冲击地压煤层综采开采工作面采空区内部温度变化与气体成分变化规律；进行瓦斯对煤体氧化特性影响的实验，研究低浓度瓦斯环境对煤的自燃过程的影响；对综采工作面进行沿空测温与取样观测，以此为依据建立自然发火危险性评价模型，判定耦合灾害危险区域。 二、主要创新点 研究形成了深部强冲击地压煤层瓦斯与火灾害协同防控技术体系，并在高庄煤矿沿空工作面成功应用，进行了如下几个方面的研究： （一）从理论与PFC数值模拟两个方面对强冲击地压煤层综采开采工作面裂隙场演化规律进行分析研究，掌握综采采空区真实孔隙率分布形态与裂隙场变化规律，为综采开采工作面瓦斯与火等灾害引入针对性防治措施提供重要的依据。 1. 深部强冲击地压煤层综采开采工作面裂隙场演化规律研究 2. 深部强冲击地压煤层综采开采工作面裂隙场演化规律的数值模拟研究 （二）基于高庄煤矿3下煤层的现状，构建综采开采工作面采空区能实时测定系统，选取113上05工作面通风系统进行通风压力测定，并对其测定结果进行解算分析，通过SF6示踪气体对工作面漏风规律进行研究，结合PFC数值模拟结果并利用FLUENT软件对工作面采空区氧气浓度分布进行数值模拟，全方面对强冲击地压煤层综采开采工作面漏风规律进行了研究。 1. 风流压能的分析与漏风规律研究 2. 深部强冲击地压沿空开采工作面采空区漏风规律数值模拟 （三）在高庄煤矿选取煤样，利用小煤样自燃氧化实验炉，对高庄煤矿目前主采的3煤层煤样进行程序升温氧化实验，研究分析深部高温强冲击地压煤层综采开采工作面采空区内部温度变化与气体成分变化规律，并分析低浓度瓦斯对遗煤氧化特性的影响，并结合现场观测数据对其采空区自燃“三带”分布规律进行对比研究。 （四）基于高庄煤矿深部高温强冲击地压煤层现场实际情况，针对3煤层回采时现场实际，制定详细的防灭火方案，构建高庄煤矿深部高温强冲击地压煤层时空防灭火体系，将深部强冲击地压煤层瓦斯与火协同防控技术体系进行了工程应用，取得了良好的灾害防控效果。