自然发火标志气体实验分析及优化选择

为了更好的预报预测东欢坨煤矿自然发火,通过综合分析选取的4个典型煤样的C0,C2H4,C2H6等气体的检出温度,对比指标气体优选原则,研究和分析了东欢坨煤矿实验检出气体和煤样的自燃氧化结果.结果表明,东欢坨矿CO出现的临界温度值为50℃,而且在110℃左右气体产生量呈现单调递增趋势.因而,在50～350℃之间,选择一氧化碳作为预测预报煤炭自燃的标志气体是可行的,并分析了其它气体的缺点.由于东欢坨煤矿煤层中赋存有CO,因此,在利用CO作为预报预测自然发火标志气体和采空区密闭内取样分析时,必须进行修正,可采用CO含量差值法和Ico来消除环境因素和风量的影响,以便更好的预测预报煤炭自然发火和分析火区燃烧状况,对同类矿山的防火工作也有一定的指导意义.     

榆阳煤矿3~#煤层自燃特性实验研究

主要检测了榆阳煤矿3#煤层煤样的工业分析和自燃倾向性,通过程序升温法研究了煤样在不断升温过程中各种指标气体的变化情况,用差示扫描量热法(DSC)测定煤样比热,用数学模型解算最短自然发火期。研究表明:榆阳煤矿3#煤层属于自燃煤层;首选CO作为自燃标志气体,采用CO相对量和变化率为自燃趋势预测预报指标,并结合C2H4相对量进行煤层自燃的预测预报,根据升温氧化试验结果,采用最短自然发火期模型解算得出最短自然发火期为55.8 d。     

卸压瓦斯抽放过程中煤层自燃预报指标分析

为解决宣东二号煤矿因抽放卸压瓦斯而导致的煤层自然发火危险增大的问题,根据对煤样升温氧化气体和瓦斯抽放钻孔内标志气体的分析,建立基于钻孔φ(CO)/φ(CO2)指标的煤层自然发火预报体系,实践证明:φ(CO)/φ(CO2)指标的有效分辨率达90%以上,可以用于宣东二号煤矿煤层自然发火早期预报及合理安排瓦斯抽放。     

气体分析法早期预测预报煤炭自然发火技术研究

盘道煤矿煤层为容易自燃煤层,在开采过程中受采空区、煤柱等区域自然发火的影响,严重威胁着该矿的安全生产。论文分析了该矿自然发火标志气体的确定和评价标准,采用束管取样监测系统的测点布置和利用煤矿专用气相色谱仪对煤层自然发火高危地点进行气体分析,从而达到对自然发火的预测预报。     

豹子沟煤业煤层自然发火标志气体分析与优选

通过对豹子沟煤业10101采煤工作面中9、10、11号煤层煤样实验和分析,得到CO可以在38℃~193℃范围内作为预测预报煤自然发火的指标气体,C2H4和C3H6气体可以在225℃左右和275℃左右时作为预测煤层自然发火的指标气体,C2H2气体可以在320℃~419℃左右范围内作为预测煤层自然发火的指标气体;豹子沟煤业煤层自然发火临界氧气浓度为7.0%,可以据此准确的预测煤层自然发火。     

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%。     

保德煤矿煤自燃标志性气体的确定研究

通过对保德煤矿8#煤层煤样的标志性气体实验数据的分析,重点研究了气体产物规律及特性、标志性气体分析与优选、煤自燃临界氧气浓度等。结果表明,CO、C2H4和C3H6气体出现的临界温度分别在62℃、165℃和220℃左右;CO可以作为预测预报煤自然发火的指标气体;煤炭自然发火的临界氧气浓度为7.0%。     

彬县下沟矿4#煤层自燃特性参数实验研究

 利用XK-IV型煤自然发火实验台,实验模拟下沟煤矿采空区浮煤自然发火过程,测算出该煤层的最短自然发火期、临界温度、干裂温度、指标气体产生率、氧化速率和放热强度等自燃特征参数,为下沟煤矿自燃火灾的预测预报及防治提供了依据。     

紫晟煤矿2号煤层自燃指标性气体优选实验研究

为了科学合理地预测煤层自燃,利用煤自然发火气体产物实验装置模拟紫晟煤矿2号煤层煤样氧化过程,着重研究了氧化过程中气体产物的生成规律及特性,并对自燃指标性气体进行分析与优选。研究结果表明:CO、C2H4、C3H6气体出现的临界温度分别在59、162、212℃左右,CO可以作为预测煤层自然发火的指标气体;确定了煤自燃临界氧气浓度为7.0%。     

灵泉煤矿煤层自然发火标志性气体优选

煤自燃火灾严重威胁煤炭工业的安全,煤自燃火灾指标气体的早期预测预报可以判断采空区煤层自然发火情况。通过采集内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司灵泉等煤矿的8个煤样,煤种都是褐煤,在自然发火气体产物模拟实验装置上进行实验,分析了CO、C_2H_4、C_3H_6、C_2H_2指标气体的析出规律,绘制的气体体积分数随温度的变化曲线,并根据以往实验数据指出C_2H_4、C_3H_6出现的临界温度,提出用浓度差值法对CO气体体积分数校正,最后指出CO、C_2H_4,C_3H_6、C_2H_2作为灵泉煤矿煤层自然发火的标志性气体。     

运用多指标气体体系分析煤层自燃氧化性

为了掌握青东煤矿主采煤层7煤层煤炭自燃氧化程度,并能够及时对该煤层自燃情况进行较为准确的预报预测,防治煤炭自燃灾害的发生,通过对该矿所采煤样进行实验室煤炭自燃氧化模拟实验,在全面系统分析实验数据的基础上,并结合其煤种特征,运用了CO、C2H4、Graham指数、烯烷比多种指标气体体系对该矿主采煤层自燃氧化特性进行了分析研究,确定了各指标气体与煤层自燃氧化程度的对应关系。     

口孜东矿13-1煤层自然发火指标气体特性参数实验研究

对煤炭自然发火指标气体特性参数进行研究,能够为保障煤矿的安全高效开采提供重要的理论依据。通过实验,研究了口孜东矿13-1煤层自燃特性,以及自燃过程中生成的气体随温升的变化规律。结果表明,指标气体的比值能更好地表征煤温的大小,也更能准确地判断井下煤自燃的状态。     

同忻煤矿煤炭自燃预报体系的确立

大同煤田石炭二叠系煤层属特厚易自燃煤层,其中太原组3#～5#煤层经过火成岩入侵,煤层上部形成硅化煤,极易自燃。针对同忻煤矿一盘区的火灾预报问题,分析了该矿煤样的自然发火规律,利用热重法确定了该矿煤炭的自然发火温度,利用光谱分析分析了煤炭不同温度下的标志性气体,最终确立了该矿井以CO、C2H4为指标气体的二级自燃预报体系,建立了以束管监控为主要手段的煤炭自燃检测系统。     

七五煤矿煤层氧化自燃指标气体的选择

煤炭在自燃氧化发火过程中会释放出一系列的气体,且不同阶段对应不同的气体成分和浓度,因此分析煤矿井下气体的成分及浓度可预测煤自燃的发生及发展程度。故正确的选择指标气体对预防煤炭自燃有着重要作用。结合现场取样,通过热解实验寻找适合七五煤矿3上煤层的指标气体。     

顾北煤矿煤自燃试验及早期多级预警技术

为了做好顾北煤矿煤自然发火防治工作,建立适用于顾北煤矿的煤自燃早期预警体系,提前分析顾北煤矿存在的煤自燃问题,以顾北煤矿13121工作面煤样为研究对象,进行煤自然发火试验,分析试验气体产物及各指标气体比值随温度变化规律,确定煤自燃指标气体及其临界值。试验结果表明,不同特征温度下对应的气体表征参数存在突然变化;结合试验数据分析得到CO、C₂H₄、C₂H₄/C₂H₆能够作为主要预测指标气体。最终结合煤自燃指标气体及临界值,提出适用于顾北煤矿的多预警级别的煤自燃分级预警指标体系,为煤自然发火预测预报提供了理论依据,对安全生产具有一定指导意义。     

基于大尺寸隔热氧化试验的银洞沟煤矿110201工作面煤自燃特性研究

为了准确研究银洞沟煤矿2^#煤层110201工作面煤自燃特性,采用大尺度煤隔热氧化装置模拟煤自然发火过程中煤体温度变化,确定煤层最短发火期,研究煤氧化过程中的耗氧率、气体产生规律,最终确定该煤层临界温度和标志性气体。结果表明:2^#煤层煤最短发火期为37 d;煤自热氧化分为2个阶段,煤体温度缓慢上升阶段和煤氧化加速阶段,在第2阶段,O₂消耗率、CO生成速率加快,并出现C2H4,从而确定该工作面临界温度为101.6℃,C₂H₄为主要标志气体,CO相对量变化趋势为辅助标志指标。通过大尺度煤隔热氧化实验优选的临界值和标志气体能更加准确地反应煤的自然发火和产气规律,对煤自燃的早期预测预报更加准确。     

阳湾沟煤矿自燃标志气体及其指标体系的实验研究

 阳湾沟煤矿所开采的6号煤层属于Ⅰ类容易自燃煤层。通过对阳湾沟煤矿6号煤层煤样进行自然发火程序升温试验,得到CO浓度,CH4浓度,C2H4浓度、C2H6浓度和耗氧速度变化曲线,通过分析确定CO为阳湾沟煤矿自然发火主要标志气体,C2H4和C2H6为辅助标志气体,基于此建立阳湾沟自然发火标志气体指标体系,并根据CO释放量,确定了阳湾沟煤矿氧化自燃标志气体判别参数,为防治阳湾沟煤矿综放工作面采空区自然发火安全技术措施提供了可靠依据。     

凤凰山矿煤自燃标志性气体优选研究

凤凰山矿采用Y型通风沿空留巷无煤柱开采,漏风规律复杂、漏风量大,属于自燃煤层,为了对煤炭自燃发火提前预测预报,采用自行研制的“煤自燃特性综合测试系统”进行试验研究,得到15#煤自燃以CO为主、C2H4和C2H2为辅的标志性气体体系,取得较好的效果。     

煤自然发火对瓦斯爆炸的影响

煤自燃产生的气体(如CO、H2、CnHm、CH4)在无瓦斯矿井也可爆炸,在高瓦斯煤易燃矿井是瓦斯重要组分,它增加了瓦斯总浓度,使瓦斯爆炸界限扩大,减少爆炸的需氧量。燃烧的强火源促成瓦斯在低浓度、低氧条件下也能爆炸。在此类矿井防瓦斯事故应先防煤自然发火。     

基于BP神经网络的煤自燃温度预测研究

为了研究煤在氧化升温过程中CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4等气体对温度的反馈作用,并通过各气体的数据准确预测煤自燃的温度。以赵楼煤矿为背景,采集部分煤样,放入煤自然发火实验炉中,通过数控程序系统,模拟煤自然发火时的漏风强度和供氧量,收集指标气体和温度等相关数据。采用气体成分分析法和神经网络算法建立BP神经网络预测模型,选取CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4气体浓度作为神经网络的输入层,煤温作为输出层,设置8个隐含层神经元对煤自燃情况进行预测。结果表明：经过训练后,预测温度与实际温度基本吻合,误差控制在0～0.00065,该预测模型的建立对于矿井煤自燃早期预报有着极其重要的指导意义。