煤实验最短自然发火期定量测定方法研究

为有效防治煤炭自燃,预测煤体最短自然发火期是非常必要的.以绝热圆柱形煤柱为物理模型,建立了煤实验最短自然发火期预测模型,利用实测的煤自燃基本参数,通过解算分析了漏风速度、粒度等参数对煤自然发火期的影响规律,最终准确测试了6个矿井不同煤体的实验最短自然发火期.结果表明:随漏风速度的增大,煤自然发火期先减小后增大;煤体粒度越小,最佳风速呈线性增大;随煤体粒度的增大,最佳风速条件下的自然发火期先减小后增大;煤体自燃倾向性越高,最短自然发火期越短;以张集肥煤为例,自然发火的最佳粒度为1～3mm,最佳漏风速度为0.001 1m/s,其实验最短自然发火期为26d.     

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。     

孙疃煤矿10煤最短自然发火期研究

为了掌握孙疃煤矿10煤最短自然发火期,通过对煤自然发火期确定方法的比较分析,确定实验条件下最短自然发火期的计算模型;对孙疃煤矿10煤层煤样在不同温度段的吸氧速度、失水量、解析瓦斯含量进行测定,进而分段计算了达到临界温度需要的时间,确定该煤层的最短自然发火期,为制定防灭火措施提供依据。     

煤实验最短自然发火期的快速测试

基于煤实验最短自然发火期确定煤的自燃倾向性是一种科学、可靠的鉴定方法。但由于在实验室测试煤在绝热条件下的实验最短自然发火期周期长,难以实现测试的标准化,此方法的应用受到限制。因此研究煤实验最短自然发火期的快速测试方法具有重要意义。通过理论分析与实验研究,确定70℃时煤样罐出气口的氧气体积分数(C70)与交叉点温度(Tcpt)是分别能体现出煤在低温缓慢氧化阶段及快速氧化阶段氧化升温特性的特征参数。通过程序升温测试煤低温氧化过程的特征参数C70指标和Tcpt指标,实现了煤实验最短自然发火期的快速测试。基于程序升温测试得到的实验最短自然发火期与绝热测试结果的一致性表明了此方法的准确性、可靠性及基于实验最短自然发火期确定煤的自燃倾向性的可行性。     

煤堆最短自然发火期解算数学模型

为了更准确地预报煤层自然发火期,在总结前人对煤层最短自然发火期解算模型研究的基础上,分析了仍存在的一些问题.根据煤与氧反应的热平衡方程导出了煤最短自然发火期解算模型及实验方法,提出了更符合实际情况的煤层最短自然发火期解算模型.经2个试验工作面观测验证,预测准确率达到69%～88%,说明所建立的预测模型是正确的,预测方法对现场安全生产具有一定的指导作用.     

煤堆最短自然发火期解算数学模型

为了更准确地预报煤层自然发火期,在总结前人对煤层最短自然发火期解算模型研究的基础上,分析了仍存在的一些问题。根据煤与氧反应的热平衡方程导出了煤最短自然发火期解算模型及实验方法,提出了更符合实际情况的煤层最短自然发火期解算模型。经2个试验工作面观测验证,预测准确率达到69%～88%,说明所建立的预测模型是正确的,预测方法对现场安全生产具有一定的指导作用。     

煤层自然发火期测试方法的实验研究

前苏联学者И.В卡连金建立的煤的最短自然发火期计算模型,简便易行,但其采用的煤吸氧速度为某一温度段的平均值,对最短自然发火期的计算结果带来误差。通过对其测试方法的改进,即分温度段测试并计算煤的吸氧速度,分段计算升温时间,提高了发火期计算结果的可靠性。     

枣泉矿2#煤层自然发火特性实验研究

利用大型煤低温自然发火实验台,对枣泉矿2#煤层煤样自燃特性参数进行了测定,确定了煤的最短自然发火期、临界温度、干裂温度、指标气体产生率、氧化放热强度和自燃极限参数,为枣泉矿自燃火灾的预测预报及防治提供了参考依据.     

煤最短自然发火期解等数学模型

为了更准确地预报煤层自然发火期，在总结前人对煤层最短自然发火期解算模型研究的基础上，分析了仍存在的一些问题。根据煤与氧反应的热平衡方程导出了煤最短自然发火期解算模型及实验方法，提出了更符合实际情况的煤层最短自然发火期解算模型。经两个试验工作面观测验证，预测准确率达到74％－90％，说明所建立的预测模型是正确的，预测方法对现场安全生产具有一定的指导作用。     

平煤一矿丁5-32140工作面自然发火期及采空区自燃“三带”研究

以平顶山天安煤业股份有限公司平煤一矿丁₅-32140综采工作面为研究背景，对该工作面的煤样开展程序升温实验，根据建立的最短自然发火期数学模型，结合程序升温实验的气体特征，计算出丁₅煤层的最短自然发火期。通过对丁₅-32140综采工作面采空区气体的现场监测，采用氧体积分数法确定出该工作面采空区自燃“三带”的具体范围。结果表明：丁₅-32140工作面煤层的最短自然发火期为45.9 d;该工作面采空区遗煤自燃“三带”的范围特征为：散热带0～31.2 m,氧化带31.2～117.2 m,窒息带大于117.2 m;根据氧化带范围与最短自然发火期的比值可知，丁₅-32140工作面防止自然发火的安全回采速度为51.6 m/月。     

荆各庄矿煤层自然发火规律的试验研究

本文概述了荆各庄矿主采煤层 (9层煤 )的地质概况 ,介绍了煤自燃倾向性鉴定原理和方法 ,通过对采自不同地点的煤样进行自燃倾向性实验 ,推测出不同区域的自然发火情况。     

阜康矿区白杨河西煤层气井网布设的探讨

为调查并评价新疆阜康矿区白杨河西煤层气的资源潜力和可采性,在白杨河西一带布设了煤层气小井网。通过对该区地形地质条件和煤层气储层特征的分析,结合国内其它地区小井网布设的经验,确定采用"W"型布设井网,并确定了井间距,以期对今后本区煤层气勘查有所借鉴。     

综采工作面自燃发火综合防治

煤炭自燃过程是一个极其复杂的物理化学变化过程,受各种自然条件和开采过程等因素的影响,很有可能造成煤炭自燃。认真分析煤炭自然发火原因,采取针对性措施进行综合治理是非常必要的。     

煤表面自燃特性结构综述

根据近代煤化学结构理论,分析总结了煤低温氧化过程中煤表面化学活性结构的变化规律,发现:桥键、侧链中的甲基、亚甲基、羟基、羰基、醚氧键等自燃特性结构首先与氧发生作用,表现为脂肪烃类侧链及官能团的减少和含氧官能团的先增加后减少,同时伴随热量的不断产生,为煤自燃体系的持续反应奠定基础。可见,煤表面自燃特性结构的数量多寡和活性强弱对煤自燃的低温氧化阶段有重要作用。     

基于传感器的煤自燃倾向氧化动力学测温电路设计

煤自燃具有一定的不稳定性,自燃温度和氧化程度随环境变化较大。以煤自燃倾向氧化动力学理论为基础,设计了煤单元温度测量电路,实现了电路的软、硬件单元设计。为了提高测量精度、克服煤自燃温度变化的非线性问题,文章采用分区插值函数进行分段线性计算,取得了高精确度效果。通过煤自燃倾向温度测量实验,验证了该传感器电路的稳定性、高精度以及可靠性。     

采用绝热式自燃测试方法分析煤的自燃倾向

对煤的自燃倾向进行快速有效鉴别,有助于对煤的自燃倾向采取分级分类管理从而有效防治煤矿火灾,因而采用绝热式自燃测试方法对煤的自燃倾向进行准确分析很有必要。简要介绍绝热式自燃测试方法的测试原理及其仪器结构,模拟煤炭自燃的物理过程,通过采用包括反应器、气体预热铜管和跟踪温度控制方式等综合绝热措施以实现300 g煤样的自然发火实验,记录煤样从40℃上升到70℃的升温速率(或前30 h的升温速率),测试煤样的自燃特性曲线并分析曲线特征。即建立煤绝热氧化产热速率计算模型,结合实验数据计算所得的煤在绝热氧化条件下的升温速率和产热速率可鉴定煤自燃倾向性的强弱。采用绝热式自燃测试方法对不同煤的自燃倾向分析后表明,无烟煤和部分烟煤的自燃倾向较低,褐煤的自燃倾向较高,故而在煤矿开采时需特别注意褐煤的自燃倾向。     

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。     

煤低温氧化活化能与温度关系实验

为了研究煤低温氧化升温过程中化学反应活化能的变化规律,利用煤自然发火实验测定了不同自燃倾向性堆积煤煤低温氧化活化能。测试结果表明,煤的自燃倾向性越强,氧化反应的活化能越低,煤样的活化能随温度的升高而升高。在低于70℃时,温度上升得比较平缓;当温度高于70℃时,由于氧化反应类型发生了变化,活化能迅速升高。通过测试70℃以下温度段的氧化反应活化能,可以较准确地判断煤自燃倾向性。