GM(1,1)模型在高冒区遗煤自燃释放CO量预测中的应用

高冒区由于遗煤自燃而成为内因火灾重要危险源之一。判定高冒区遗煤自燃的重要指标是释放的CO量。但是高冒区由于密闭严实,其内部遗煤自燃所释放的CO量人工测定比较困难,所以有必要选择一种模型对其进行预测。将采用灰色系统理论中的GM(1,1)模型,结合平煤十三矿11111巷道高冒区遗煤自燃氧化CO量变化值,说明建模过程。并将其应用于实际CO预测中,为煤矿做出正确决策提供科学依据。     

梁宝寺煤矿孤岛面自燃危险区域划分

基于理论分析和现场试验,得出3206和邻近采空区内的O2和CO浓度随距离的变化规律,在分析数据的基础上,提出回风邻近采空区顺槽内存在2个氧化带。对3206和邻近采空区岩石碎胀系数进行分析,结合通风系统压力分析漏风范围。最后,叠加漏风范围、浮煤分布和气体变化,把3206孤岛面自燃危险区域划分为动态危险区域和静态危险区域,结果显示,回风邻近采空区内的动态危险区域是该工作面的防灭火重点。     

基于热重实验的煤自燃临界氧体积分数分析

对同一种煤样在不同氧体积分数下进行热重实验,利用Matlab得出了该煤样的残留质量比率(TG),质量变化率(DTG),放热速率(DSC)和放热变化率(DDSC)的立体分布和等值线图,研究了不同条件下残留质量和放热速率的变化规律.结果显示,当氧体积分数大于10%时,该煤样在设定的温度内能完全反应和存在最大放热速率,但完全反应对应的温度随着氧体积分数的降低而升高;当氧体积分数小于10%时,尤其是氧体积分数趋向于0时,该煤样难以在设定的温度范围内完全反应,且残留质量随氧体积分数的降低加速上升,同时在实验温度段内放热速率波动不大.最后,对煤样产生不同残留质量的原因进行了分析,结合热重实验得出该煤自燃的临界氧体积分数为18%和8%,从而为采空区自燃"三带"划分提供指导.     

无机发泡胶凝材料防治高冒区托顶煤自燃火灾

利用新型无机发泡胶凝材料和发泡注浆设备,进行了平顶山煤业集团天安公司十三矿己15.17煤层11111采面回风巷高冒区托顶煤火灾防治研究.在30d内,分别在高冒区的1#,2#,3#共3个注浆孔,共进行了12个班次的注浆作业,使3个注浆孔的O2,N2,CO,CO2,CH4气体的平均浓度分别由注浆前的5.305%,82.265%,0.139%,2.531%,9.560%,变化为注浆后的16.492%,81.544%,0.041%,0.177%,1.634%.表明该新型无机发泡胶凝材料对高冒区的有效填充,降低了高冒区漏风量,阻止了高冒区托顶煤的进一步氧化升温,使CO,CO2气体的浓度降低,O2,N2气体的浓度接近正常水平,从而有效的防止了托顶煤自然发火现象的发生.该无机发泡胶凝材料的使用量仅为非发泡材料用量的1/3～1/8,且该发泡材料还具有受热失水后,不发生体积收缩变形,不形成新的漏风裂隙的特点.     

综放面采空区瓦斯抽放条件下氧浓度场的CFD模拟

为研究采空区瓦斯抽放条件下自然发火的规律,建立了瓦斯抽放条件下综放面采空区自然发火的CFD模型,采用计算流体动力学技术模拟了该条件下高瓦斯综放工作面采空区氧气浓度的分布,并采用现场实测数据对模型进行了校准和验证,利用模拟结果分析了采空区瓦斯抽放条件下,浮煤自然发火的规律,分析了采空区瓦斯抽放和防灭火之间的关系,提出了瓦斯抽放条件下的防灭火工作技术思路与关键技术。     

含水煤堆自燃高温位置特征的数值模拟与实验

为了研究含水煤堆自燃高温位置分布的特性,建立了含水煤堆内部非饱和传热数学模型,利用数值模拟方法比较了含水煤堆和干煤堆自燃过程中高温区分布位置,并进一步计算了高、中、低水分下3种煤堆自燃高温位置的分布趋势,结果表明:干煤堆由表面往内依次形成散热带、自然带,高温位置深入煤堆表面数米的中下部。含水煤堆深部蒸发缓慢,不易自燃,高温位置逆迎风面向干燥区域发展,水分越高,高温区越接近表面。依据模拟结果进行了验证实验,二者结论相符,煤场安全管理应考虑煤堆的水分含量,预估自然起火位置。     

基于Matlab采空区自燃“三带”的分析

针对目前沿工作面两巷布点不能很好地观测采空区自燃“三带”分布的问题,提出沿工作面全线布点的方法观测采空区自燃“三带”,选取一个试验工作面进行自燃“三带”观测,观测数据包括O2、CO2、CH4浓度和温度。利用Matlab得出采空区内O2、CO2、CH4浓度和温度的立体分布和等值线图。以O2作为划分自燃“三带”的指标,利用Matlab得出采空区自燃“三带”的分布范围,并且从图上得出各个测点的自燃“三带”范围。最后,利用O2、CO2、CH4浓度和温度进行叠加,得出采空区危险区域的范围。     

基于未确知测度理论的综放面火灾危险性评价研究

基于未确知测度理论,建立了综放面火灾危险性等级评价和排序模型．从地质条件和工况出发,考虑影响综放面火灾的16项因素,根据实测数据建立了影响因素的未确知测度函数．该模型针对综放面火灾危险性评价中的诸多不确定性影响因素,根据实际情况,分别对其进行了定性、定量分析,利用熵计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出综放面火灾危险性的评价结果．该评价方法不仅能解决综放面火灾危险性评价中诸多因素的不确定性问题,还可以按危险程度进行排序．以该方法对山西阳煤4个综放面进行火灾危险性评价,结果表明,该方法科学合理,意义明确,可以在实际工程中进行推广应用．     

基于综合赋权和未确知测度的火灾风险评价

为准确评估商场火灾风险,建立了基于综合赋权法的未确知测度评价模型,该模型利用未确知测度建立单指标测度评价矩阵,基于IIAHP、熵、离差平方和最大化计算评价指标的综合权重,从而得到评价对象的综合测度评价向量,最终判定风险等级和排序.利用建立的模型对商场火灾风险进行评价,选取了16个影响商场火灾风险的评价指标,建立了评价指...