煤低温氧化标志性气体变化规律

利用煤在低温氧化过程中会产生一些氧化气体产物,而这些气体产物中有些可以作为指标气体,了解这些气体的变化规律可以有效的预报采空区煤炭的自然发火.通过对龙东煤矿7128工作面煤层的新鲜煤样和氧化煤样进行低温氧化实验对比,测量新鲜煤样和氧化煤样在不同的温度下产生的气体产物,结果表明:氧化煤样是新鲜煤样的延续,新鲜煤样和氧化煤样在进行低温氧化都能够产生CO,CO2,CH4,C3H8,C2H4,C2H6,C2H2,C4H10和iC4H10等氧化气体,但所产生气体时的温度不一.7煤在达到70℃后可将CO作为煤炭自燃早期预报的指标气体,C2H4可作为辅助指标气体.需要采用指标气体增长趋势与临界值共同预报采空区遗煤氧化情况.对煤的低温氧化实验规律研究可以用来对采空区内温度进行监测以防止煤炭自然发火.     

张双楼煤矿回撤工作面自然发火预警标志气体及临界值确定

张双楼矿7201边界工作面总回撤时间超过煤层最短自然发火周期,为确定边界工作面煤自燃主控因素、煤层自然发火标志气体及其预警临界值,通过统计采空区遗煤分布、煤孔裂隙、围岩变形、含水率及采空区漏风等容易引起煤自燃的参数,得出工作面自燃的煤层孔裂隙发育及采空区漏风为主控因素;建立了煤升温氧化过程中标志性气体温度与浓度的关系,提出CO增加速率与烯烷比为辅助指标判断煤自燃的预警指标。研究发现煤温度80～90 ℃之间时煤体CO产生速率发生了突变,得出回撤工作面遗煤的临界自燃温度为80～90 ℃。     

木瓜煤矿9号煤层采空区遗煤自燃监控技术应用研究

木瓜煤矿现阶段开采的9号煤层为易燃煤层,为防止9号煤层采空区遗煤自然发火,采用程序升温氧化实验,对不同温度条件下各种气体的产生情况进行分析研究,最终确定木瓜煤矿9号煤层采空区自然发火的标志性气体为CO、C_2H_4、C_2H_2,并且建立完整的采空区遗煤自燃监测预报体系,通过合理的组织及管理措施,实现了木瓜煤矿9号煤层的安全生产。     

新疆弱粘煤自然发火标志性气体试验研究

为了掌握新疆浅埋、急倾斜弱粘煤层的上分层和本层采空区自然发火标志性气体生成规律,选取乌东煤矿弱粘煤样品进行程序控制升温试验研究,分析CO、烯烃、炔烃、烷烃及其比值的生成规律,以此确定煤自燃的临界温度和自燃预测指标。结果表明:CO出现的临界温度在25℃左右,标志着煤开始自燃氧化反应;C2H4出现的临界温度在106℃左右,标志着煤进入加速氧化阶段;C2H2出现的临界温度在348℃左右,标志着煤进入燃烧或阴燃阶段。CO、C2H4、C2H2气体作为煤自然发火的标志性气体,C2H4/C2H6作为煤自燃氧化的辅助标气。     

遗煤二次氧化对复合采空区气体浓度场影响

复合采空区内氧化遗煤发生二次氧化是近年来引发煤矿内因火灾的重要原因之一。从气体浓度场的角度定量分析遗煤二次氧化对复合采空区自然发火的影响，是制定重复采动影响下复合采空区防灭火方案的理论基础，对于煤矿安全生产具有重要意义。以内蒙古平庄能源股份有限公司六家煤矿近距离煤层开采的SIIN₂6-9工作面为工程背景，现场采集本煤层原始遗煤与上覆煤层垮落氧化遗煤并制备实验煤样，利用等温差引领升温方法实验测试了2种煤样的宏观自燃特性。实验结果表明：现场采集氧化遗煤二次氧化过程处于激活阶段，煤氧反应更加活跃；相同温度与氧浓度条件下，氧化遗煤耗氧与CO生成速率更高。根据现场采集煤样的宏观自燃特性实验结果，提出采空区多种遗煤氧化情况的煤氧反应源项计算方法，建立了动态推进条件下采空区多种遗煤自然发火过程的数值预测模型。通过对比氧气与CO体积分数的束管监测数据与数值模拟结果，验证了所建立数值模型的可靠性。数值模拟结果显示：上覆采空区遗煤二次氧化增加了采空区遗煤耗氧和CO生成速率，在遗煤二次氧化作用下采空区内氧化带位置较单一煤层采空区向工作面移动约27 m,最大CO体积分数提高了30%。上覆...     

姜家湾煤矿11号煤层最短自然发火期实验研究

以姜家湾煤矿11号煤层为研究对象,采用煤工业性分析、煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定、差示扫描量热与气体示踪等实验手段,测定了该煤层工业性成分、煤自然发火倾向等级、不同温度煤的比热以及煤自燃指标气体,以此综合确定该煤层最短自然发火期。研究结果表明：煤的水分含量为0.90%,灰分含量为6.58%,挥发分含量为29.02%;煤层自燃倾向性等级属于Ⅰ类,自燃倾向性为易自燃。煤升温加热氧化的临界温度为162℃,且以CO为煤自燃评判的敏感气体。基于该煤层煤自燃特性,结合煤自燃发火数学模型,计算出该煤层最短自然发火期为48 d。该数据可为11号煤层开采速率以及采空区自燃发火防控提供技术参数支撑。     

煤层自然发火指标性气体及防治措施研究

某矿2#煤层在2013年发生了煤层自燃事故,为了更有针对性地防治本煤层自燃,对该煤层煤样进行了指标性气体及临界值实验研究。得到了该煤层指标气体为CO、C2H4、C3H8、C2H2等,根据此次实验得到的指标性气体变化规律及其之间的比值关系,可以判断该煤层自燃所处的状态和发展趋势。基于这次实验研究表明了在井下发现该煤层指标气体时,则该煤层已具有煤层自然发火潜在危险,可利用灌浆法来防治煤层自然发火。结果表明:在现场发现指标气体时即可判断此时煤所处的氧化阶段,并利用灌浆法来快速有效防止煤层局部自燃,为2#煤层的安全开采提供保障。     

黄陇矿区4~(-2)煤层自然发火危险性标志气体评价

针对黄陇矿区煤油气共生煤层重烃成分较大、自然发火指标气体不明确、指标监测困难的特点,通过分析煤自燃标志气体表征参数,采用煤自然发火指标气体测试实验,依据标志气体的选取原则,建立了以C2H4/C2H6、CO浓度和C2H6/CH4为评价指标的4-2煤层自然发火危险性标志气体体系。现场应用表明,该评价方法能够得出煤的特征温度,可以对煤的自燃程度进行预报。     

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。     

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%。     

平煤二矿庚四2号煤柱采面的启封与回收

介绍了平顶山煤业集团公司二矿庚四采空区自然发火事故的发生、处理以及启封与回收过程,成功消除了矿井安全生产中存在的隐患,并提出了防范措施。     

陈四楼煤矿二_2煤层瓦斯地质规律研究

采用板块构造理论和区域构造演化理论,研究了永夏矿区陈四楼煤矿矿井构造演化,分析了构造变形、构造发育及构造控制瓦斯特征,统计了该矿近年来瓦斯涌出量及瓦斯含量数据,分析了影响该矿井瓦斯含量变化的主要原因,确定了影响二2煤层瓦斯分布的主要因素,并对矿井瓦斯地质单元进行了划分,以该矿已发生的煤与瓦斯突出事故为例,从瓦斯地质方面进行了分析,从而做到有的放矢地防治瓦斯灾害。     

车集煤矿二_2煤层瓦斯赋存的影响因素分析

通过对煤田地质勘探、钻孔揭煤资料的分析,应用瓦斯地质理论和线性回归的分析方法,分析了车集煤矿煤层瓦斯赋存规律,探讨了煤层瓦斯赋存与地质构造、煤层埋藏深度、煤层厚度、岩浆岩侵入、顶底板岩性等地质因素之间的关系,综合分析认为断层、岩浆岩侵入及分布是影响车集煤矿二2煤层瓦斯赋存的主要地质因素。     

下峪口煤矿2~#煤层煤与瓦斯动力灾害防治试验研究

针对下峪口煤矿深部二水平近水平中近距离2~#、3~#煤层群的煤与瓦斯突出灾害特征与规律,按照先区域、后局部的综合防治煤与瓦斯动力灾害防治技术体系在2~#煤层进行了试验,采用了适合该矿条件的突出预测敏感指标体系,并初步确定了突出预测敏感指标临界值。之后使用该指标在下峪口煤矿的扩大验证区域进行试验验证。     

CO_2-ECBM项目中潜在煤(岩)与CO_2突出隐患分析

在低碳经济形式下,煤层气资源作为一种清洁的替代能源具有广阔的发展潜力。注入CO2增产煤层气(CO2-ECBM)项目在众多煤层气开采方法中颇具特点,同时也带来了潜在的煤(岩)与CO2突出隐患。从CO2-ECBM项目原理、特点出发,结合我国煤层气赋存特点,对该项目潜在的隐患进行阐述,结合治理煤与瓦斯突出的经验方法,提出预防煤(岩)与CO2突出的措施,对理论研究和实际生产均有指导意义。     

石槽村井田2-2煤层底板破坏深度综合研究

针对石槽村井田2-2煤层安全性开采,本文以FLAC3D数值模拟为主,辅以经验公式法、莫尔-库伦破坏准则法、下四带理论法三法综合确定2-2煤层底板破坏深度。计算结果显示,四种方法计算数值结果相近,但FLAC3D数值模拟更为直观准确,因此采取数值模拟结果作为2-2煤层底板破坏深度。据此对石槽村2-2煤层安全性开采做出理论依据。     

鹿台山煤矿2号煤层瓦斯地质区划

煤层瓦斯不均衡赋存是制约煤矿瓦斯安全管理的主控因素,准确合理的瓦斯地质区划是有效进行瓦斯防治的基础和保障。基于瓦斯地质区划理论方法,综合分析影响鹿台山煤矿3号煤层瓦斯赋存的主要地质因素,采用多元线性回归、数量化理论I、构造关联度分区等方法,筛选出影响2号煤层瓦斯含量的地质变量包括煤层埋深、围岩透气性和褶皱平面变形系数3个主要地质指标,建立了瓦斯含量预测的数学模型并对预测模型进行了理论和实践验证,模型精度较高。在此基础上利用瓦斯含量预测模型对2号煤层瓦斯含量进行预测和瓦斯地质区划。经实践验证,瓦斯地质区划结果符合实际地质情况。     

潘三矿11-2煤层瓦斯地质规律

论文从影响煤层瓦斯含量因素着手,结合地质构造发育特征,构建11-2煤层瓦斯地质构造单元,划分突出危险性区域,总结11-2煤层瓦斯赋存及瓦斯地质规律,以便施工中采取针对性的瓦斯治理措施,提高了采掘进度,加快了11-2煤保护层开采力度,保障了被保护层13-1煤层工作面安全、快速施工,确保高产、高效矿井安全生产和可持续发展。     

屯兰煤矿高瓦斯煤层液态CO_2增透技术的试验研究

为了改善屯兰煤矿的瓦斯抽采效果,采用液态CO_2预裂技术对原始煤体进行预裂增透。研究结果表明:液态CO_2预裂技术对原始煤体增透后,预裂钻孔百米钻孔瓦斯流量平均为0.029 m~3/(min·hm),相比于未预裂钻孔的百米钻孔瓦斯流量0.01 m~3/(min·hm)提高了3倍;预裂钻孔平均抽采量为0.061 3 m~3/min、而未预裂钻孔抽采量仅为0.023 m~3/min,预裂钻孔抽采量比未预裂钻孔抽采量提高了2.66倍。     

济宁二号煤矿选煤厂煤泥水系统运行实践

介绍了济宁二号煤矿选煤厂煤泥水系统现状及其对选煤厂主选生产的影响,通过建立煤泥水系统煤泥含量预测数学模型,对煤泥水系统开展动态预测,从而科学、及时地指导了生产,确保了煤泥水系统的稳定运行。