高突矿井自燃煤层分级预警指标体系研究

淮南矿业集团潘二矿属于高瓦斯突出矿井,所开采的1煤为Ⅱ类自燃煤层。为预防煤层自然发火,以潘二矿1煤为研究对象,通过煤自然发火实验与程序升温实验,分析煤样气体产物浓度及气体比值随温度变化规律以及煤温随时间变化规律,得出了煤样在自燃发火过程中气体浓度的突变点与其对应温度之间的关系。通过理论分析选取煤自燃指标气体,最终确定能够表征煤自燃温度的5个气体指标(CO、O₂、CO/ΔO₂、C₂H₄、C₂H₄/C₂H₆),构建出具有6个预警级别的潘二矿1煤自燃分级预警指标体系,对矿井自燃火灾预测与防控具有重要意义。     

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。     

易燃煤层自燃特性参数实验测试

利用程序升温实验和热重分析实验,以许厂煤矿煤样为分析对象,可以真实了解煤的自燃机理,掌握影响煤样自燃的因素,如氧气浓度、粒度、温度等,同时,也可以通过各种指标气体的产生规律来描述煤自燃状态。根据煤自燃测试得出的相关参数,测算出煤的放热强度、耗氧速率等特性参数,为煤层自然发火期预测及其易燃煤层自燃危险区域的确定提供了基础。     

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。     

门克庆煤矿3-1煤层最短自然发火期实验研究

最短自然发火期是衡量煤自然发火危险性的重要指标之一。为了科学地测试煤层最短自然发火期,以门克庆3-1煤层为研究对象,利用煤的绝热氧化反应装置,测试了煤样升温过程中各种气体的生成量,确定了3-1煤的交叉点温度,并根据生成的CO与CO2键能值计算氧化升温过程中的放热量,再根据差示扫描量热实验测定了不同温度时煤的比热容,进而分段计算达到交叉点温度所需要的时间。结果表明:门克庆煤矿3-1煤自燃倾向性等级属于I类,最短自然发火期43d,为煤矿制定有效防灭火措施提供了依据。     

高瓦斯易燃煤层自燃发火原因分析及防治

针对厚煤层开采比重加大,且伴随采空区遗留浮煤,回采工作面漏风等因素致使煤层自燃发火频繁,矿井安全生产形势日趋严峻的问题,分析了煤体自燃发火原因,加强自燃发火预测,采取有效的防灭火技术及装备,确保易燃煤层安全高效开采势在必行。     

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。     

陕西某矿5~#煤层最短自然发火期研究

预测煤自燃的发展演化过程是防治煤炭自燃的重要保障,直观表征煤炭自燃特性的自然发火期是制定防灭火技术措施的关键参数。基于氧化升温试验,测定了陕西某矿5~#煤在不同温度区间内的气体产生量及随温度的变化趋势,进而判断煤样达到临界温度点所需要的时间,利用DSC实验得到煤的比热,通过改进的卡连金模型,计算分析得到该煤层的最短自然发火期约为36 d,为本煤层采空区遗煤自然发火防治提供了参考依据。     

煤层自然发火期的估算方法及其延长途径

<正> 煤层的自然发火期是有自燃倾向性煤层自然发火危险性的时间度量,是评价煤层自然发火危险性的指标之一。自然发火期短,则表明其自然发火危险性大;反之则小。开采有自燃倾向性煤层的矿井,为了增强先天性的防火抗灾能力,在进行矿井和采区设计时,往往根据煤层的自然发火危险性选择开拓方式和采区巷道布置形式、确定矿井通风系统类型,决定采区的     

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。     

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.     

中梁山南矿K_1煤自燃特性实验研究

采集中梁山南矿煤样,进行煤自然发火实验及相关实验。对煤氧化升温过程进行了研究和分析,得到煤样静态吸氧量,确定了以CO气体为主、辅助以C2H4气体的煤自燃监测气体指标。建立数学模型,解算得到了煤样最短自然发火期为51 d。     

高地温矿井煤自燃特性及极限参数试验研究

为了研究高地温矿井煤自燃特性及极限参数,采用煤自然发火实验台测试得到某高地温矿井煤样自然发火期和气体产生规律,计算了煤样自燃极限参数。研究结果表明,高地温环境可显著地缩短煤的自然发火期。通过对煤自燃极限参数的具体测试以及分析,对于上、下限氧浓度产生影响的主要因素包括最小浮煤厚度、煤温变化、煤样的临界温度及自然发火标志气体出现的极值温度。     

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。     

慈林山煤矿火灾危险性分析及监测

根据慈林山煤矿多年来对自然发火煤层开采的实践,分析总结了矿井煤炭自然发火的原因、特点和影响因素等。对矿井正常开采期间巷道及高冒区、采空区和老空区等自燃危险区域的煤炭自燃监测方案做了介绍,并给出了煤层自然发火危险性的指标气体判定方法,为矿井的安全开采和预防提供可借鉴的经验。     

大倾角易燃厚煤层自燃预控技术

针对大倾角易燃厚煤层采煤工作面自燃危险区域范围大、漏风严重、火源点隐蔽性强等特点,根据某矿易燃厚煤层采煤工作面的实际情况,首先通过对煤层煤样进行氧化升温试验,确定了煤炭自燃预测指标气体,结合对大倾角易燃厚煤层自燃规律的分析,最终确定了自燃预测预报、工作面超前惰化煤体、采空区惰化和火区快速处理技术相结合的煤炭自燃预控技术,有效保障了大倾角易燃厚煤层采煤工作面的安全高效开采。     

突出矿井近距离煤层群煤自燃预警与防控方法

突出矿井煤层群存在开采过程互相影响,采空区贯通,漏风地点较多,防灭火工作难度大等特点。为了对突出矿井近距离煤层群煤自燃过程进行准确预测,以贵州发耳煤矿为例,通过煤自燃程序升温试验分析了煤氧化过程中各气体的变化规律,确定了煤自燃单指标气体和标志气体比值的综合预测指标,提出了煤自燃监测预警系统和现场布置情况。结果表明：发耳煤矿各煤层煤样的临界温度范围为70～80℃,干裂温度范围为130～140℃。结合耗氧情况、CO和C₂H₄的出现温度和变化规律综合判定得到发耳煤矿不同煤层煤自燃氧化优先级顺序为：1#煤>3#煤>5-2#煤>5-3#煤>10#煤>7#煤。根据试验结果和现场数据,确定了煤自燃温度的6个气体指标(CO、O₂、C2H4、φ(CO)/φ(CO₂)、φ(CO₂)/φ(O₂)、φ(CO)/φ(O₂))及分级预警的温度范围和气体指标临界值,对煤自燃进行四级分级预警。最后,提出了针对突出矿井煤层群“加强煤自燃预...     

煤炭自燃规律与综合防治技术研究

煤炭自燃是煤矿的主要灾害之一,掌握煤层自燃发火的规律,提出煤层自燃综合防治技术措施,对指导煤矿防灭火和安全生产具有重要意义。文章采用程序升温实验研究了实验矿井煤样的自燃特性,对自燃过程的特性参数进行测定,分析了其自燃预报指标气体;通过现场观测及分析,得到了采空区气体浓度的变化规律,进行了自燃"三带"的划分;提出了适合该矿的煤自燃早期预测预报技术;在此基础上,针对矿区为易自燃开采矿井的实际情况,提出综放开采防灭火技术方案和措施,成功的治理了矿井煤层自燃隐患,保障了矿井安全生产。     

新集二矿11煤自然发火指标气体选择试验

为预防新集二矿11煤层发生煤炭自燃引发火灾,选取11煤层工作面和机巷掘进头处煤样,利用实验室煤低温氧化装置研究该煤层煤自然发火产生气体成分的变化规律,优选出煤自然发火指标气体,分析煤体温度与指标气体含量间的定量关系,用于该煤层自燃预测预报研究。     

虎峰煤业煤层自燃宏观特性实验研究

通过对同煤集团华盛虎峰煤业所采2#煤层煤样进行热重分析实验和程序升温氧化实验研究,确定了2#煤层自燃过程中各阶段的特征温度,得出升温氧化过程中各气体浓度随温度变化的规律,确定了以CO为主,C2H4、H2、C2H2为辅的煤层自燃指标气体预测预报体系,将特征温度与指标气体进行关联性分析,对煤自燃过程有了更深入地认识,掌握了虎峰煤业2#煤层自然发火宏观特性,为该矿煤自燃防治提供了科学依据。