典型整合矿井煤自燃标志气体判定

针对马营煤矿开采区内被原小煤矿破坏的区块数量多,漏风严重等典型整合矿井出现的问题,选取9号煤层煤样进行了煤自然发火气体产物模拟试验,分析了CO、烯烃、烷烃、炔烃的产生规律,进行了煤自燃预测预报技术研究。结果表明:CO出现在61℃左右,预测的温度范围在61~175℃;C2H4出现在165℃左右,标志着煤进入加速氧化阶段;C3H6出现在216℃左右,标志着煤进入激烈氧化阶段;C2H2产生在486℃左右,表明煤已出现明火或阴燃,采取措施时须谨慎。φ(C2H4)/φ(C2H6)可以作为预测煤自然发火进程的标志气体,φ(C3H8)/φ(C2H6)可以作为辅助标志。     

青山矿煤自燃预报标志气体研究

以煤升温氧化气体产物的测定实验为基础,以各标志气体预报的灵敏性和可操作性为出发点,对青山矿大槽各煤样产生气体量随温度的变化曲线进行了深入细致的研究.根据矿井的实际情况,引入初始化数值k即各升温点对应的Φ（CO＋CO2）系列数值与Φ（CO2）初值的比值, 从根本上提高了各标志气体及辅助性指标预测预报曲线的品质和灵敏度,从而确定了青山矿区大槽煤自燃标志气体的预报曲线和相应的拟合曲线.     

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。     

徐州矿区煤自燃标志性气体的研究

在分析徐州矿区20个工作面标志性气体实验数据的基础上，重点研究CO、C2H4、C2H6气体在煤氧化自燃过程中的变化规律，提出了煤自燃标志性气体与煤温间的定量关系和早期预测预报煤自然发火的指标。     

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%。     

煤炭自燃特性与指标气体的优选

在论述煤炭自燃特性的基础上,设计了煤炭自燃过程模拟实验装置,对不同粒度煤样在不同温度下产生CO、CO2等气体的浓度进行了测定。分析了CO、CO2等气体浓度和CO温升率随温度的变化规律,讨论了自燃指标气体的选择。研究结果对煤矿火灾的预测预报和防治具有指导作用。     

色连煤矿煤自燃标志气体试验研究

为有效预测色连煤矿8109工作面采空区自燃状况,指导煤矿采取针对性防灭火措施,需确定煤自然发火标志性气体.通过对煤样进行程序升温试验方法,研究煤的低温氧化特性并对煤自燃预测指标进行了优选.结果 表明:煤低温氧化过程中活性较大,常温下就可以生成CO,干裂温度在100～110℃之间.使用格雷哈姆系数R2、R3区分化学吸附阶...     

煤自燃火灾指标气体预测预报的几个关键问题探讨

煤自燃火灾严重威胁着煤炭工业的安全。为了扼制该类火灾的发生,煤自燃火灾指标气体的早期预测预报功能越来越受到人们的重视。为此系统地介绍了解决影响煤自燃火灾指标气体应用中的几个关键问题的方法,为煤自燃火灾的早期预测预报提供指导。     

基于标志气体统计学特征的煤自燃预警指标构建

采空区煤自燃是影响矿井安全生产的主要灾害之一,标志气体与煤温是煤自燃预警的关键参数,2者之间的数学模型及其统计学特征是构建煤自燃预警指标体系的基础。通过程序升温控制实验,获得了88组煤样气体体积分数随煤温的变化曲线,选择指数函数、多项式函数和Logistic回归函数对气体体积分数进行拟合,以R²,方差SSE和均方差MSE等参数为评价指标,确定了Logistic回归函数为最佳拟合函数;利用Logistic函数拟合标志气体的变化曲线,得到CO与C₂H₄体积分数的4个参数A₁,A₂,p和x₀,基于统计学特征确定上述4个参数的值并检验其有效性,得到"气体-温度"的本构方程;最后,归纳了不同标志气体的初现温度、拐点温度的统计学特征,构建了基于气体统计学特征的煤自燃预警体系并进行了煤自燃危险阶段划分。结果表明:(1) 30～350℃实验温度内,标志气体体积分数变化分为波动段、稳定段和衰减段,气体体积分数与煤温符合Logistic回归模型:CO与C₂     

煤自燃预测预报指标性气体实验研究

针对某矿井煤柱自然发火严重的问题,设计了煤自燃低温阶段特征实验系统。取实验矿井残留煤柱、煤柱进风巷、煤柱回风巷3处煤样进行程序升温实验,测定煤低温氧化过程中在不同的特定温度点出口气体成分以及浓度。研究CO2、CO、CH4、C2H2浓度与煤样温度变化之间的规律。基于实验研究结果,确定了煤自燃预测预报的指标性气体为CO,辅助性的指标气体为C2H2,本研究对建立煤自燃预测预报体系具有参考价值。     

采煤工作面煤自燃标志气体CO的临界值研究

为确定采煤工作面自燃标志气体的临界值,通过程序升温实验测定不同温度及漏风条件下,煤氧化产生CO的变化规律,进而确定实验条件下指标气体的临界值。建立了据实验结果推算实际条件下煤氧化产生标志气体浓度的数学模型,据此确定实际指标气体的临界值随漏风强度的变化规律。本文以长城六矿3号煤层工作面为研究对象,确定了标志气体CO临界值为63×10^-6,与实验值基本吻合,该研究成果对现场防灭火工作起到重要指导作用。     

星村矿煤自燃预报气体指标优选

通过对星村矿煤样的"油浴"程序升温实验,模拟煤氧化热解过程,得到煤氧化热解气样各组分指标随热解温度变化情况.分析各个煤自燃预报气体指标在应用中的准确性后,选取以CO温升率、火灾系数R3为主要气体指标,以CO、C2H6、C2H4的浓度及火灾系数R2为辅助气体指标.并依据气体指标的临界值确定煤自燃阶段,对煤自燃防灭火工作及安全生产有一定的指导作用.     

煤层氧化自燃指标气体分析

煤炭氧化后随着氧化进程的不同将依次释放出各种气体,这些气体的出现及释放量基本能准确反映煤炭氧化自燃程度。通过对煤炭自燃指标气体进行认真的分析,结合现场取样并在实验室测得的数据对淮北朱仙庄矿的气体指标进行了分析,所得结果能很好的指导矿井进行煤炭自燃的早期预测预报与防治工作。     

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。     

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。     

煤自燃氧化升温过程特性参数及标志气体研究

为了预防任楼煤矿52煤层自然发火,做好煤自燃发展程度的前期预测,准确预报工作,采用煤自燃程序升温试验,测试分析了52煤层煤样的耗氧速率、CO、CO2和CH4产生率等特性参数变化规律,以及CO、CH4、C2 H6、C2 H4等气体随煤温变化规律,确定了煤自燃标志气体.结果表明:52煤层煤样耗氧速率、CO、CO2和CH4产...     

柴家沟矿4~(-2)煤层自燃标志气体优选实验研究

为提高柴家沟矿4~(-2)煤层自燃预测预报准确性,采用XK-Ⅶ大型煤自燃实验台模拟4~(-2)煤层自然发火过程,对自燃特性参数、单一标志气体、复合标志气体进行分析。实验证明:当煤温在70～80℃时,煤样耗氧速率明显加快,放热强度曲线斜率逐渐增大,当煤温在100～120℃时,耗氧速率迅猛增加,放热强度曲线斜率明显增大,故推断4~(-2)煤层自燃临界温度在68～80℃,干裂温度在100～120℃;由于φ(CO)、φ(O_2)/φ(CO+CO_2)随煤温变化的灵敏性和规律性强,且在井下容易检测,故将φ(CO)、φ(O_2)/φ(CO+CO_2)选作预测4~(-2)煤层自燃的主要标志气体参数;由于φ(C_2H_4)、φ(CH_4)/φ(C_2H_6)、φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)能从一定程度上反映4~(-2)煤层自燃发展阶段,故将φ(C_2H_4)、φ(CH_4)/φ(C_2H_6)、φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)选作预测4~(-2)煤层自燃高温阶段的辅助标志气体参数。     

煤自燃指标气体的吸附与浓缩规律

针对煤自燃指标气体在井下风流中浓度小而无法有效预报煤炭自燃程度的缺点,采用煤自燃指标气体的吸附浓缩实验系统,通过对煤样在不同温度条件下热解放出的烃类指标气体吸附浓缩前后检测结果分析,得出烃类指标气体的吸附浓缩规律,以及气体吸附浓缩后甲烷比、乙烷比、烯烷比与煤温的变化关系,使得相同温度下经吸附浓缩后可检测出的组分增多,且各组分气体检出的初始温度大幅降低,使检测出指标气体的初始温度平均提前了90 ℃左右,提高了各组分气体检测的灵敏度.