煤自然发火指标气体优选研究

为更好的预测预报虎峰煤业2号煤层自然发火情况,利用氧化升温实验装置测试自然发火过程中产生的指标气体,采用实验研究与理论分析相结合的研究方法,得出不同自燃氧化阶段的温度范围,并以灰色关联分析理论为基础,分析计算不同氧化阶段各指标气体与煤温的关联度,依此对指标气体进行优选,为建立自然发火指标气体体系提供了理论依据,对提高自然发火预测预报的准确度具有重要指导意义。     

基于灰色关联分析的煤自然发火气体预报指标研究

在简要介绍灰色关联分析理论的基础上,结合指标气体定性分析结果,运用灰色关联分析方法计算出不同特征温度范围内各气体指标与煤温的灰色综合关联度,并以此作为评价气体指标可靠度的量化依据。由定性、定量分析的结果优选并确定出各温度段内煤层自燃早期预报指标,为建立完善的指标气体体系、提高自然发火预报的准确性提供了切实可行的量化依据。     

基于灰色关联分析的煤自然发火气体预报指标研究

在简要介绍灰色关联分析理论的基础上，结合指标气体定性分析结果，运用灰色关联分析方法计算出不同特征温度范围内各气体指标与煤温的灰色综合关联度，并以此作为评价气体指标可靠度的量化依据。由定性、定量分析的结果优选并确定出各温度段内煤层自燃早期预报指标，为建立完善的指标气体体系、提高自然发火预报的准确性提供了切实可行的量化依据。     

七五煤矿■煤层自然发火各阶段指标气体优选研究

针对七五煤矿3~#煤层217工作面自然发火问题,通过煤低温氧化试验和灰色关联度分析相结合的方法,优选了自然发火指标各阶段标志性气体的预测指标。通过试验研究得出:在煤自燃早期CO与煤温具有良好的对应关系,可使用CO单个指标进行煤自燃早期预测预报。而在加速氧化阶段:乙烯(C_2H_4)、乙烷(C_2H_6)、丙烷(C_3H_8)、烯烷比(C_2H_4/C_2H_6)和链烷比(C_3H_8/CH_4)等随煤温升高普遍呈现较好的规律性。基于灰色关联度分析,进一步区分预测指标可信度。通过计算煤加速氧化阶段各气体指标与煤氧化温度之间的灰色关联度,得出七五煤矿3~#煤层加速氧化阶段首选预报指标为C_3H_8/CH_4,第二预测指标为CO,第三预测指标为C_2H_6。该研究成果提高了煤自燃预测结果的准确性,为七五煤矿217工作面自然发火治理提供科学依据及理论指导。     

应用气体分析法预测预报煤自然发火

通过煤的升温氧化实验,分析煤氧化释放气体随煤温变化规律,确定煤自然发火预测预报的指标气体。运用灰色关联分析方法,对各主要指标气体进行了可信度分析。根据实验数据和分析结果,建立了煤自然发火的预报系统。     

应用气体分析法建立煤自然发火预报系统

进行了煤的升温氧化实验,通过分析煤氧化释放气体随煤温变化规律,确定煤自然发火预测预报的指标气体。运用灰色关联分析方法,对各主要指标气体进行了可信度分析。根据实验数据和分析结果,建立了煤自然发火的预报系统。     

煤炭自然发火标志气体的灰色关联探讨

在对灰色关联有关分析理论进行简要介绍的基础上,结合有关指标气体在定性分析方面的结果,凭借灰色关联相关分析方法,计算诸多气体指标和煤温之间的灰色综合关联度。利用定性以及定量分析的具体结果优选,然后确定出在各温度段之内煤层自燃方面的早期预报指标,从而为建立完善的相关指标气体体系,并且提升自然发火预报方面的准确性提供有效的量化依据。     

不同变质程度煤自燃指标气体优选

指标气体作为预测预报煤炭自然发火的主要手段得到广泛应用,而其关键问题在于指标气体对煤自燃预测的灵敏度与准确度。总结前人研究成果,根据指标气体选取原则,在此基础上进行不同煤种煤样实验研究。采用程序升温-气相色谱试验,分析煤自燃氧化过程气体产物与温度之间的关系,选取各煤种适宜的指标气体,并以温度为参考对各气体预测指标进行灰色关联度分析,从中筛选出关联度最高的前3种气体预测指标作为主要预测指标与辅助指标,从而提高煤炭指标气体预测预报指标的可信度。     

煤自然发火预测预报模型的构建

自燃火灾是煤矿的重大自然灾害之一,严重地影响着煤矿的正常生产。预防自燃火灾的关键是做好煤炭自然发火的早期预测预报工作。煤自然发火预测预报主要采用气体分析法,通过煤的升温氧化实验,确定煤自然发火预测预报的指标气体,运用灰色关联分析方法,分析了各指标气体的可信度。根据分析结果,构建了指标气体与煤氧化温度变化之间的数学模型,在此基础上,开发了煤自然发火的预测预报系统。     

基于主成分分析法的东荣一矿煤层自然发火 指标气体实验研究

为有效预防东荣一矿由煤自燃引起的灾害,通过煤自燃氧化实验,研究东荣一矿煤层自然发火特性,测定出实验煤样标志气体出现的临界温度并分析其体积分数随煤氧化温度的变化规律;运用主成分分析法对温度、一氧化碳体积分数φ(CO)、烯烷比φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)等9个指标进行综合评判分析,优选出对预测煤自燃起主导作用的指标。研究结果表明,指标气体出现的临界温度及其规律性可以反映出煤的自然发火过程。根据指标气体优选原则和主成分分析法的优选结果,建立以φ(CO)、φ(C_2H_6)、φ(C_2H_4)、φ(C_2H_2)作为主要指标,以烯烷比φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)作为辅助指标的东荣一矿煤层自然发火预测预报体系,提高了煤层自燃早期预测预报的准确性,实现了对矿井火灾的预防。     

煤自燃加速氧化阶段指标气体优选实验研究及分析

以林南仓矿11~#煤层为研究对象,通过程序升温实验确定了煤自燃加速氧化阶段(100~200℃)各指标气体浓度与温度的对应关系并分析了其变化规律,利用灰色B型关联度分析法对指标气体进行优选筛选,并计算了各指标气与煤自燃氧化温度的关联程度,确定了各指标气体的可信度。结果表明:在加速氧化阶段,林南仓矿11~#煤层的C_3H_8/C_2H_6与温度的关联度最大,其次是C_2H_4/C_2H_6,因此选择C_3H_8/C_2H_6为最优指标气体,C_2H_4/C_2H_6为辅助指标气体。该研究结果对提高煤层自燃预报的准确性具有重要意义。     

合阳一矿煤自然发火气体预报指标的优选

采用灰色关联分析法,对合阳一矿煤自燃程序升温及自然发火实验产生气体进行关联度分析,得出不同煤温阶段指标气体的广义综合关联度,从而建立了合阳一矿煤自燃预报指标体系,可以准确预测该矿煤自燃程度,对该矿预防自燃火灾具有重要理论指导意义。     

煤自然发火预测预报指标气体分析

进行了煤的升温氧化实验,通过分析煤氧化释放气体随煤温变化规律,确定煤自然发火预测预报的指标气体。根据各指标气体随煤温变化规律进一步研究得出各指标气体的预报范围并将煤的自燃氧化划分为三个阶段:缓慢氧化阶段、加速氧化阶段和激烈氧化阶段,同时给出了各氧化阶段的温度范围。     

中梁山南矿K_1煤自燃特性实验研究

采集中梁山南矿煤样,进行煤自然发火实验及相关实验。对煤氧化升温过程进行了研究和分析,得到煤样静态吸氧量,确定了以CO气体为主、辅助以C2H4气体的煤自燃监测气体指标。建立数学模型,解算得到了煤样最短自然发火期为51 d。     

某矿10+11#煤层自然发火标志气体及指标的优选

为了预防煤层自然发火事故,利用煤自然发火模拟实验气体产物分析方法,对某矿10+11~#煤层煤样进行自然发火气体产物模拟实验。根据实验数据,分析了CO、烯烃气体、烷烃气体的产生规律,绘制了煤样升温氧化过程中产生气体浓度随温度的变化曲线,并对煤样自然发火标志气体分析。最后优选出CO、C_2H_4、C_2H_2、C_2H_4/C_2H_6、C_3H_8/C_2H_6作为该矿10+11~#煤层煤自然发火预测指标。     

新集二矿11煤自然发火指标气体选择试验

为预防新集二矿11煤层发生煤炭自燃引发火灾,选取11煤层工作面和机巷掘进头处煤样,利用实验室煤低温氧化装置研究该煤层煤自然发火产生气体成分的变化规律,优选出煤自然发火指标气体,分析煤体温度与指标气体含量间的定量关系,用于该煤层自燃预测预报研究。     

豹子沟矿9号煤层自燃指标性气体优选实验研究

为了提高煤层氧化释放的指标性气体预测煤层自燃可靠性,利用煤自然发火气体产物实验装置,对豹子沟煤矿9号煤层煤样氧化过程进行模拟,重点研究氧化过程中气体产物的生成规律及特性、标志性气体分析与优选、煤自燃临界氧气浓度等。研究结果表明,CO、C_2H_4和C_3H_6气体出现的临界温度分别在61℃、159℃和210℃左右;CO是煤样氧化过程中出现最早、且贯穿整个氧化过程的预测煤层自然发火的最佳指标气体;煤炭自然发火的临界氧气浓度为7.0%。     

煤自燃高温段指标气体的B型关联度分析

为了更准确的预测预报煤炭自燃发火,应用灰色B型关联分析法对4个煤样的指标气体进行了优选.通过计算较高温度段内(100～200℃)北皂褐煤、柴里气煤、李一气肥煤和藩一肥煤四个煤样的烃类气体产物浓度及浓度比值与温度的灰色B型关联度,确定了各煤样的指标气体.实验结果表明:北皂褐煤和柴里气煤的C2H6/C2H4与温度的关联度最大,选择C2H6/C2H4作为指标气体最优;而对藩一肥煤和李一气肥煤则选取C3H8/C2H6作为指标气体,因为C3H8/C2H6与温度的关联度最大.不同煤样的自燃发火指标气体一般不同,在实际应用中应综合考虑现场情况,选取最能反映煤温变化的气体产物,为准确预测煤炭自燃提供信息.     

低阶煤自燃指标气体与氧化特征温度实验研究

以4种低阶煤为研究对象,通过程序升温氧化实验和热重分析实验,研究煤升温氧化过程中各指标气体浓度及煤样质-热与温度的关联性。对比同一温度下不同煤样产生指标气体浓度,发现煤变质程度越低,氧化越剧烈,得出以CO为主,H_2、C_2H_4和C_2H_2为辅来进行预测预报的自然指标气体体系;同时确定各煤样特征温度,对煤自燃过程进行阶段划分,提高现有煤层自然发火宏观特性的认识。     

易燃特厚煤层群最短自然发火期试验

煤层的最短自然发火期是煤的自然发火危险性最重要的指标之一,在开采容易自燃或自燃煤层矿井时首先需对煤层的自然发火危险性进行评价。以新疆某矿23-25号易燃特厚煤层群为研究对象,根据煤层自然发火标志气体色谱分析及指标优选,确定指标性气体为CO、C₂H₄。基于煤的氧化升温试验,测定了该易燃特厚煤层群在不同温度变化区间内各种气体的产生速率及其随温度的变化趋势。利用DSC实验得到不同温度条件下煤样的比热容,并通过改进的卡连金模型分段计算出煤样升温到各温度点所需的时间,将各段时间叠加,得出该矿煤层的最短自然发火期为39 d,为该矿井安全开采该煤层群以及设计实施安全有效的防灭火措施提供了依据。