低變質(zhì)煤CO 來源及防控技術(shù)研究

王永敬 ，王 坤 ，陳 洋 ，師吉林 ，秦樂靜

（1.煤炭科學(xué)研究總院，北京 100013；2.中煤科工集團(tuán)沈陽研究院有限公司，遼寧 撫順 113122；3.煤礦安全技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 撫順 113122；4.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京），北京 100083）

新疆煤炭資源總量約占全國(guó)預(yù)測(cè)煤炭資源總量的40%，主要是長(zhǎng)焰煤和弱黏煤，占總量的90%，長(zhǎng)焰煤和弱黏煤屬低變質(zhì)煤種，低變質(zhì)煤種在常溫、未出現(xiàn)自然發(fā)火的條件下，工作面采空區(qū)、回風(fēng)隅角及回風(fēng)巷等重點(diǎn)區(qū)域CO 體積分?jǐn)?shù)較高，甚至超過24×10-6。若工作面推進(jìn)緩慢，工作面CO 體積分?jǐn)?shù)存在進(jìn)一步增大的趨勢(shì)，不僅對(duì)礦井自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而且易出現(xiàn)誤報(bào)、漏報(bào)。因此開展低變質(zhì)煤種CO 來源研究，可為低變質(zhì)煤層自燃防治提供科學(xué)依據(jù)。

目前，關(guān)于煤自燃氧化，學(xué)者們?nèi)〉昧酥T多成果。薛冰等[1]采用脈沖量熱儀研究認(rèn)為，CO 氣體是煤氧化的全過程伴隨物，在常溫條件下，CO的產(chǎn)生是煤分子中共價(jià)鍵斷裂以后和O 直接復(fù)合產(chǎn)生，在煤氧化升溫過程中，會(huì)由于熱解、氧化作用影響，造成煤分子斷裂或結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵斷裂生成新的自由基，含C 自由基和O 原子結(jié)合生成CO 氣體；戚緒堯[2]認(rèn)為常溫條件下CO 的產(chǎn)生是煤體中原生和次生的活性基團(tuán)直接氧化的產(chǎn)物，隨著煤氧化升溫反應(yīng)的進(jìn)行，原生活性基團(tuán)和氧發(fā)生化學(xué)吸附，產(chǎn)生煤氧絡(luò)合物進(jìn)而分解產(chǎn)生CO，或者直接分解產(chǎn)生CO 氣體；鄧存寶等[3]通過量子化學(xué)計(jì)算，得出煤分子氧化自燃生成CO 的反應(yīng)是氧分子攻擊苯環(huán)側(cè)鏈上丙基末端上的碳原子，使苯環(huán)側(cè)鏈上丙基生成了帶醛的基團(tuán)（-CH2-CH2-COH）和水，而帶醛的基團(tuán)（-CH2-CH2-COH）繼續(xù)分解生成CO；楊廣文等[4]將原始煤層煤樣裝入密封的反應(yīng)罐中，保持一定環(huán)境溫度和壓力的條件下，分析反應(yīng)罐中的氣體組分隨時(shí)間的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)CO 體積分?jǐn)?shù)隨著時(shí)間的變化不斷升高，當(dāng)達(dá)到2 200×10-6以后，就不再升高，據(jù)此驗(yàn)證該煤層工作面回風(fēng)隅角CO 主要是由原煤低溫氧化所產(chǎn)生。但是，以上的學(xué)者在開展相關(guān)研究時(shí)，鮮有全方位考慮低變質(zhì)煤CO 來源。為此，全方位考慮低變質(zhì)煤CO 來源根據(jù)其CO 產(chǎn)生來源及特性，采取有針對(duì)性的綜合防滅火技術(shù)措施，以消除自然發(fā)火隱患。

1 工作面概況

大南湖一礦1305 綜放工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，綜采放頂煤，全部垮落法管理頂板。采煤機(jī)割煤高度2.8～3.0 m，放煤高度6.7～7.2 m，采放比約1∶2.4，循環(huán)進(jìn)尺0.8 m，放煤步距0.8 m。

工作面開采的煤層為3#煤層，屬低變質(zhì)的褐煤，平均傾角8°，傾向200°；自燃等級(jí)為I 類容易自燃煤層，最短自然發(fā)火期為37 d，且煤塵具有爆炸性。工作面正常開采期間，在未出現(xiàn)自然發(fā)火條件下，采空區(qū)、回風(fēng)隅角及回風(fēng)巷等地點(diǎn)CO 體積分?jǐn)?shù)較高。此外，受配套電廠用煤量影響，工作面推進(jìn)速度不均衡，在工作面推進(jìn)緩慢期間，上述地點(diǎn)CO 體積分?jǐn)?shù)有增大趨勢(shì)。

2 低變質(zhì)煤CO 來源

2.1 CO 賦存規(guī)律

選擇在3#煤層未受采動(dòng)影響的區(qū)域施工4 個(gè)穿層鉆孔，待鋼管和束管鋪設(shè)好后，利用硅酸鹽水泥封孔，封孔長(zhǎng)度為10 m。其中，2 個(gè)鉆孔采用氮?dú)獯祾?5 min，2 個(gè)鉆孔采用空氣吹掃5 min。然后，每天采集孔內(nèi)氣樣，分析各鉆孔中CO 體積分?jǐn)?shù)變化規(guī)律[5-9]。穿層鉆孔施工參數(shù)見表1，2019-12-26—2020-01-09 鉆孔氣樣分析結(jié)果見表2。

表1 鉆孔施工參數(shù)Table 1 Drilling parameters

表2 鉆孔內(nèi)CO 分析數(shù)據(jù)Table 2 CO analysis data in boreholes

從時(shí)間上看，各鉆孔內(nèi)CO 體積分?jǐn)?shù)呈下降趨勢(shì)，采用空氣吹掃的2#和3#鉆孔CO 體積分?jǐn)?shù)比采用氮?dú)獯祾叩你@孔中CO 體積分?jǐn)?shù)高1 個(gè)數(shù)量級(jí)，原因是空氣吹掃的鉆孔留存大量的氧氣，煤氧復(fù)合作用產(chǎn)生大量CO，隨著時(shí)間推移，煤氧進(jìn)程不斷向縱深發(fā)展，鉆孔施工過程中形成的活性官能團(tuán)不斷減少，CO 產(chǎn)生量也不斷減少，鉆孔內(nèi)CO體積分?jǐn)?shù)呈下降趨勢(shì)。

此外，在鉆孔施工過程中，鉆頭與煤體高速摩擦產(chǎn)生局部高溫，在高溫下原始煤體會(huì)產(chǎn)生大量的CO，這些CO 在鉆孔施工過程中通過微小裂隙滲透到煤體深部，并可長(zhǎng)時(shí)間滯留于煤體裂隙內(nèi)，盡管采用氮?dú)獯祾呷圆荒芡耆珜⑸畈苛严吨械腃O 置換出來，封孔后，深部裂隙中的CO 逐步釋放到鉆孔內(nèi)，因此在采用氮?dú)獯祾哌^的1#和4#鉆孔內(nèi)檢測(cè)到少量的CO。每次采集鉆孔氣樣時(shí)，都會(huì)有氮?dú)庋a(bǔ)充進(jìn)去，因此，采用氮?dú)獯祾哌^的鉆孔內(nèi)CO 體積分?jǐn)?shù)也是緩慢下降的。若原始煤層中存在原生CO，依據(jù)鉆孔瓦斯徑向流動(dòng)規(guī)律，采用氮?dú)獯祾哌^的鉆孔內(nèi)CO 體積分?jǐn)?shù)會(huì)隨著時(shí)間推移逐漸升高或維持不變。因此，分析認(rèn)為大南湖一礦3#煤層鉆孔內(nèi)檢測(cè)的CO 是煤氧化產(chǎn)生的，原始煤層基本不賦存CO。

2.2 開采中CO 產(chǎn)生規(guī)律模擬

2.2.1 煤無氧破碎中CO 產(chǎn)生規(guī)律

1305 工作面大塊煤樣制作成質(zhì)量為25 g 的正方體5 個(gè)，編號(hào)為1#～5#，將正方體煤樣放入充滿氮?dú)獾腪YQM-2 全封閉式煤樣粉碎測(cè)試裝置中破碎，通過破碎時(shí)間控制煤樣的粒度，1#～5#正方體煤樣破碎時(shí)間分別為0、1、2、3、4、5 min，采集該裝置內(nèi)氣樣送入GC-4085B 氣相色譜儀分析CO 體積分?jǐn)?shù)，再利用ASAP2020M 型比表面積及孔徑測(cè)定儀分析破碎后煤樣的比表面積[10-14]。煤無氧破碎前后比表面積及CO 體積分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)見表3。

表3 煤無氧粉碎前后比表面積及CO 體積分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistical table of specific surface area and CO concentration before and after anaerobic crushing of coal

在氮?dú)猸h(huán)境下對(duì)煤樣粉碎，僅產(chǎn)生極少量的CO，由于粉碎環(huán)境不存在氧氣，極少量的CO 是煤分子共價(jià)鍵斷裂生生成的大量官能團(tuán)、自由基相互作用產(chǎn)生的。另外，隨煤樣比表面積增加，CO 的產(chǎn)生量有一定增長(zhǎng)，但總量很小。因此，低變質(zhì)煤在無氧環(huán)境下，煤樣比表面積的增加對(duì)CO的產(chǎn)生幾乎無影響。

2.2.2 煤有氧破碎中CO 產(chǎn)生規(guī)律

按照煤無氧破碎實(shí)驗(yàn)中煤樣制備方法，制作5 個(gè)質(zhì)量25 g 的立方體，編號(hào)為6#～10#，在常溫空氣條件下，開展與上節(jié)相同實(shí)驗(yàn)。煤有氧破碎前后比表面積及CO 體積分?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)見表4。

表4 煤有氧破碎前后比表面積及CO 濃度統(tǒng)計(jì)表Table 4 Statistical table of specific surface area and CO concentration before and after aerobic crushing of coal

在空氣環(huán)境中對(duì)煤樣進(jìn)行破碎，粉碎后CO 體積分?jǐn)?shù)漲幅較大，在一定范圍內(nèi)，隨著粉碎時(shí)間增加，煤樣比表面積不斷增加，CO 體積分?jǐn)?shù)隨之不斷增加，原因是煤樣比表面積增加，與空氣中氧氣的接觸面積增加，發(fā)生了低溫氧化反應(yīng)，從而產(chǎn)生大量的CO。煤有氧破碎中產(chǎn)生的CO 體積分?jǐn)?shù)與比表面積復(fù)合冪函數(shù)關(guān)系，煤比表面積增長(zhǎng)速率大于CO 產(chǎn)生速率，隨比表面積增加，CO產(chǎn)生量最終趨于穩(wěn)定[15]。

3#煤層有氧破碎CO 產(chǎn)生量與比表面積擬合關(guān)系式如下：

2.3 割煤中CO 產(chǎn)生規(guī)律

3#煤層為變質(zhì)程度低的褐煤，當(dāng)溫度超過300 ℃后，褐煤就會(huì)出現(xiàn)大量煙霧甚至出現(xiàn)明火。在實(shí)際開采過程中，采煤機(jī)截齒瞬間溫度可達(dá)600 ℃以上，部分煤體與截齒接觸也會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)300 ℃以上的高溫，但通常并不會(huì)出現(xiàn)冒煙或明火，原因是瞬時(shí)高溫沒有充足的維持時(shí)間，煤體不會(huì)出現(xiàn)煙霧或明火。因此，在產(chǎn)生煙霧或明火前的時(shí)間內(nèi)，煤體本身的熱量已被風(fēng)流或防塵水帶走，煤體溫度快速降低在300 ℃以下，所以在采煤過程中一般不會(huì)出現(xiàn)冒煙或明火的現(xiàn)象。

根據(jù)煤炭開采的實(shí)際情況，利用程序升溫模擬開采過程中采煤機(jī)截齒與煤體相互作用時(shí)CO 產(chǎn)生情況。煤體程序升溫模擬分為4 個(gè)階段，空氣流速為100 mL/min，采集分析時(shí)間周期為2 min。具體如下：①第1 階段：25～50 ℃，升溫速率為2.5℃/min，該過程為14 min（在現(xiàn)場(chǎng)利用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)采煤機(jī)落煤的實(shí)際溫度在60 ℃左右，熱量迅速被風(fēng)流帶走，煤溫快速下降至井下環(huán)境溫度）；②第2 階段：在60 ℃恒溫6 min；③第3 階段：60～260 ℃，升溫速率為2.5 ℃/min，該過程為80 min（褐煤達(dá)到300 ℃后，將出現(xiàn)煙霧或明火，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，溫度最高升至260 ℃）；④第4 階段：在260 ℃恒溫6 min。

程序升溫過程中CO 體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化情況如圖1。

圖1 程序升溫過程中CO 體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化情況Fig.1 Changes of CO concentration with time during temperature programming

由圖1 可知：在一定溫度范圍內(nèi)，空氣環(huán)境下煤程序升溫過程中CO 體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大，基本上呈線性關(guān)系；空氣流量為100 mL/min，在60 ℃左右，CO 體積分?jǐn)?shù)平均值為51×10-6；從60 ℃降至25 ℃過程中，CO 平均體積分?jǐn)?shù)為30.2×10-6。因此，在空氣環(huán)境下采煤截齒與煤體碰撞中產(chǎn)生高溫，從而使煤體發(fā)生氧化產(chǎn)生CO，并且CO 體積分?jǐn)?shù)在（30～50）×10-6范圍內(nèi)變化，這也是回風(fēng)隅角及工作面CO 經(jīng)常超限的原因之一。

3 回風(fēng)隅角CO 來源占比分析

非生產(chǎn)期間，1305 工作面1#～133#支架后部煤體平均溫度為26.5 ℃，生產(chǎn)期間比非生產(chǎn)期間高1 ℃，取27.5 ℃；137#、138#支架后部煤體溫度較高，非生產(chǎn)期間平均溫度為36 ℃，生產(chǎn)期間平均溫度為71.5 ℃；1305 采空區(qū)溫度在24～35 ℃之間，平均溫度為26.5 ℃。

回風(fēng)隅角CO 體積分?jǐn)?shù)可用下式計(jì)算：

式中：CCO為回風(fēng)隅角CO 體積分?jǐn)?shù)，%；QF為回風(fēng)隅角過風(fēng)量，m3/s；qC、qH分別為采空區(qū)、支架后溜遺煤CO 產(chǎn)生速度，m3/s。

q可用下式計(jì)算：

式中：q為CO 產(chǎn)生速度，m3/s；kt為工作面推進(jìn)影響系數(shù)，其值取工作面實(shí)際推進(jìn)速度與設(shè)計(jì)推進(jìn)速度的比值；kCO為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整系數(shù)，一般取5 000；n0、nm分別為實(shí)驗(yàn)煤樣和現(xiàn)場(chǎng)碎煤的孔隙率，%；d0、dm分別為實(shí)驗(yàn)煤樣和現(xiàn)場(chǎng)碎煤的粒徑，m；vCO(T)為溫度為T時(shí)的CO 產(chǎn)生速率，mol/(m3·s)；Vm為破碎煤體體積，m3；分別為現(xiàn)場(chǎng)碎煤區(qū)域平均氧氣體積分?jǐn)?shù)和新鮮風(fēng)流內(nèi)的氧氣體積分?jǐn)?shù)，%。

CO 產(chǎn)生速率是分析CO 實(shí)際產(chǎn)生量的關(guān)鍵參數(shù)，可用下式計(jì)算：

CO 產(chǎn)生速率隨溫度變化曲線如圖2。

圖2 CO 產(chǎn)生速率隨溫度變化曲線Fig.2 CO production rate with temperature

根據(jù)3#煤層煤樣程序升溫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行擬合得到了60 ℃前后CO 產(chǎn)生速率隨溫度變化的冪函數(shù)關(guān)系式：

60 ℃前：

60 ℃后：

采空區(qū)計(jì)算參數(shù)：煤體碎脹系數(shù)1.35，壓實(shí)后殘余碎脹系數(shù)1.05，則平均孔隙率為0.2，采空區(qū)產(chǎn)生CO 區(qū)域?yàn)榧芎笾林舷В溲鯕怏w積分?jǐn)?shù)范圍為7.0%～20.9%，回風(fēng)隅角CO 產(chǎn)生區(qū)域的氧氣平均體積分?jǐn)?shù)為13.5%，采空區(qū)破碎煤體平均粒徑為0.15 m。

后溜浮煤計(jì)算參數(shù)：煤體碎脹系數(shù)1.35，平均孔隙率為0.35，其氧氣體積分?jǐn)?shù)范圍為20.1%～20.9%，平均氧氣體積分?jǐn)?shù)為20.5%，后溜浮煤平均粒徑為0.012 m。

實(shí)驗(yàn)室煤樣參數(shù)：粒徑0.000 15 m，氧氣體積分?jǐn)?shù)20.9%，孔隙率為0.5。

根據(jù)1305 工作面2020 年11 月推進(jìn)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果，工作面推進(jìn)影響系數(shù)為1.45，將以上參數(shù)代入相應(yīng)計(jì)算公式，得到了不同區(qū)域產(chǎn)生CO 體積分?jǐn)?shù)進(jìn)入回風(fēng)隅角后的分源CO 體積分?jǐn)?shù)。

11 月增產(chǎn)前，非生產(chǎn)時(shí)期，回風(fēng)隅角區(qū)域的CO 體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在98×10-6，生產(chǎn)時(shí)期CO 最高體積分?jǐn)?shù)在185×10-6。11 月增產(chǎn)后，非生產(chǎn)時(shí)期，回風(fēng)端頭區(qū)域的CO 體積分?jǐn)?shù)升至129×10-6左右，生產(chǎn)時(shí)期CO 體積分?jǐn)?shù)升至268×10-6，其中來源于采空區(qū)的CO 體積分?jǐn)?shù)僅占回風(fēng)隅角CO 總體積分?jǐn)?shù)的36%（非生產(chǎn)時(shí)期）、19%（生產(chǎn)時(shí)期），平均占比28%；70% 以上的CO 來源于生產(chǎn)時(shí)期架后破碎煤體，而生產(chǎn)時(shí)期的CO 的總體積分?jǐn)?shù)將由工作面產(chǎn)量來控制，產(chǎn)量越高，后部刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)破碎煤體被動(dòng)加熱產(chǎn)生的CO 量越大，從而導(dǎo)致回風(fēng)隅角的CO 體積分?jǐn)?shù)越高。

4 低變質(zhì)煤自燃防控技術(shù)

4.1 CO 復(fù)合抑制劑治理

根據(jù)煤礦常用的阻化劑（CaCl2、NH4H2PO4、CO(NH2)2、NH4Cl、MgCl2、(NH4)2HPO4），分別開展單一阻化劑的CO 阻化率實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選出NH4Cl、CO(NH2)2、CaCl2阻化率較高的阻化劑。然后，對(duì)上述3 種阻化劑開展復(fù)配實(shí)驗(yàn)，按照一定比例時(shí)得到最高阻化率51.71%的CO 復(fù)合抑制劑。

為了最大發(fā)揮CO 復(fù)合抑制劑的阻化效果，大南湖一礦采用移動(dòng)式自動(dòng)噴灑系統(tǒng)，在工作面進(jìn)風(fēng)巷設(shè)備列車側(cè)加置專用水箱作為CO 復(fù)合抑制劑藥箱使用，在藥箱內(nèi)溶解飽和的一氧化碳抑制劑，配成溶液并攪拌均勻，利用輸送泵及DN19 高壓軟管輸送溶液，與支架后立柱的CO 復(fù)合抑制劑噴灑系統(tǒng)相連，對(duì)支架后溜刮板機(jī)前后浮煤噴灑，抑制其低溫自燃氧化，減少CO 生成量。

噴灑CO 復(fù)合抑制劑后，后溜浮煤表面溫度由最高24 ℃降低至7 ℃，局部區(qū)域溫度降低至3 ℃?；仫L(fēng)流CO 體積分?jǐn)?shù)從21×10-6降至12×10-6，回風(fēng)隅角CO 體積分?jǐn)?shù)由120×10-6降低至21×10-6?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果表明，架后噴灑CO 復(fù)合抑制劑可有效降低回風(fēng)流及回風(fēng)隅角CO 體積分?jǐn)?shù)及溫度，滿足煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)危害防治要求，保護(hù)煤礦從業(yè)人員的健康。

4.2 冷氮防控

利用礦井地面現(xiàn)有的注氮系統(tǒng)，在1305 工作面進(jìn)風(fēng)巷串車尾部安裝1 臺(tái)氮?dú)庵评溲b置，制氮能力制冷能力1 500 m3/h，制冷溫度-30 ℃（可調(diào)），用高壓軟管連接氮?dú)夤苈罚獨(dú)饨?jīng)過冷卻后注入采空區(qū)。

采煤工作面采用邁步后退式預(yù)埋全長(zhǎng)注氮花管并連續(xù)注氮形成氮?dú)饽粊韺?duì)采空區(qū)進(jìn)行惰化降溫，注氮流量不低于864 m3/h，主要工藝如下：注氮管路埋設(shè)選用?50 mm 阻燃聚乙烯管作為注氮管路，每根注氮管路間隔1 m 布置2 個(gè)?10 mm 的氮?dú)鈹U(kuò)散孔；管路沿工作面后溜靠采空區(qū)側(cè)全斷面敷設(shè)；全長(zhǎng)注氮花管埋設(shè)步距：根據(jù)采空區(qū)“三帶”測(cè)定結(jié)果及工作回采速度，正?；夭蓷l件時(shí)采空區(qū)埋設(shè)注氮管間距為50 m，回采速度較慢時(shí)采空區(qū)埋設(shè)注氮管間距為30 m，當(dāng)注氮管進(jìn)入采空區(qū)15 m 開始注氮，進(jìn)入采空區(qū)60 m 停止注氮。

4.3 漏風(fēng)封堵

1）安排專人檢查地表裂縫發(fā)育情況，對(duì)較大的地表裂縫，及時(shí)回填堵漏。每周對(duì)已處理的地表裂隙區(qū)域再次檢查，對(duì)于再次發(fā)育的地表裂隙再次回填。

2）在工作面進(jìn)回風(fēng)端頭懸掛擋風(fēng)簾，并及時(shí)拆除錨桿、錨索的托盤，確保隨工作面開采采空區(qū)頂板能夠及時(shí)垮落，避免出現(xiàn)大面積懸頂。

3）運(yùn)輸巷聯(lián)絡(luò)巷及時(shí)封閉，并向2 道密閉間注漿充填。同時(shí)，在密閉墻上下10 m 范圍噴漿封堵裂隙，以減少漏風(fēng)。

4）及時(shí)沖洗后溜輸送機(jī)機(jī)頭電機(jī)及減速機(jī)積存的破碎煤體，并可迅速降低設(shè)備及浮煤溫度。

4.4 效果考察

1305 工作面回風(fēng)隅角及回風(fēng)流CO 體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化情況如圖3。

圖3 1305 工作面回風(fēng)隅角及回風(fēng)流CO 體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化情況Fig.3 CO volume fraction change with time in 1305 working face return air corner and return air

由圖3 可知：通過采取防治措施后，3#煤層回風(fēng)隅角CO 體積分?jǐn)?shù)得到了有效的控制，回風(fēng)流CO 體積分?jǐn)?shù)亦有明顯下降。

5 結(jié)語

1）3#原始煤層不賦存CO，CO 滲透率的特征圍壓5～7 MPa，小于該圍壓范圍，CO 壓力影響CO 滲透率效果顯著，高于該壓力區(qū)間后，CO 壓力影響CO 氣體滲透率效果微小。

2）在無氧條件下粉碎煤樣，煤分子共價(jià)鍵斷裂生成的大量官能團(tuán)、自由基相互作用產(chǎn)生極少量CO；在有氧條件下粉碎煤樣，產(chǎn)生大量CO，隨煤樣比表面積增大，CO 體積分?jǐn)?shù)隨之增加，CO 體積分?jǐn)?shù)與比表面積復(fù)合冪函數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系并最終趨于穩(wěn)定。

3）在空氣環(huán)境下采煤截齒與煤體碰撞中產(chǎn)生高溫，從而使煤體發(fā)生氧化產(chǎn)生（30～50）×10-6范圍CO。

4）回風(fēng)隅角CO 來源于采空區(qū)的CO 體積分?jǐn)?shù)僅占回風(fēng)隅角CO 總體積分?jǐn)?shù)的36%（非生產(chǎn)時(shí)期）、19%（生產(chǎn)時(shí)期），平均占比28%；70%以上的CO 來源于生產(chǎn)時(shí)期架后破碎煤體氧化。

5）通過采取架后噴灑CO 復(fù)合抑制劑、采空區(qū)壓注冷氮及漏風(fēng)封堵等綜合防滅火措施，回風(fēng)隅角及回風(fēng)流CO 體積分?jǐn)?shù)大幅降低，滿足煤礦作業(yè)場(chǎng)所職業(yè)危害防治要求，保護(hù)煤礦從業(yè)人員的健康。