江油电厂存煤自然发火标志气体研究及应用

通过煤样自然发火标志气体测试试验及热重分析试验,应用所得的TG曲线反映了煤氧复合的物理吸附、化学吸附和化学反应过程,研究了江油电厂存煤煤样自燃过程中产生的标志气体的变化规律及煤样自燃过程中的特征温度。分析了煤自燃不同阶段标志气体产生的原因,确定了电厂存煤的标志气体及其指标,为有效防止电厂存煤的自燃提供了依据。实际的监测数据表明,通过监测电厂存煤自然发火标志气体浓度的变化情况可以有效判断存储煤堆的自燃情况。     

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%。     

灵泉煤矿煤层自然发火标志性气体优选

煤自燃火灾严重威胁煤炭工业的安全,煤自燃火灾指标气体的早期预测预报可以判断采空区煤层自然发火情况。通过采集内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司灵泉等煤矿的8个煤样,煤种都是褐煤,在自然发火气体产物模拟实验装置上进行实验,分析了CO、C_2H_4、C_3H_6、C_2H_2指标气体的析出规律,绘制的气体体积分数随温度的变化曲线,并根据以往实验数据指出C_2H_4、C_3H_6出现的临界温度,提出用浓度差值法对CO气体体积分数校正,最后指出CO、C_2H_4,C_3H_6、C_2H_2作为灵泉煤矿煤层自然发火的标志性气体。     

豹子沟矿9号煤层自燃指标性气体优选实验研究

为了提高煤层氧化释放的指标性气体预测煤层自燃可靠性,利用煤自然发火气体产物实验装置,对豹子沟煤矿9号煤层煤样氧化过程进行模拟,重点研究氧化过程中气体产物的生成规律及特性、标志性气体分析与优选、煤自燃临界氧气浓度等。研究结果表明,CO、C_2H_4和C_3H_6气体出现的临界温度分别在61℃、159℃和210℃左右;CO是煤样氧化过程中出现最早、且贯穿整个氧化过程的预测煤层自然发火的最佳指标气体;煤炭自然发火的临界氧气浓度为7.0%。     

煤自然发火指标气体优选研究

为更好的预测预报虎峰煤业2号煤层自然发火情况,利用氧化升温实验装置测试自然发火过程中产生的指标气体,采用实验研究与理论分析相结合的研究方法,得出不同自燃氧化阶段的温度范围,并以灰色关联分析理论为基础,分析计算不同氧化阶段各指标气体与煤温的关联度,依此对指标气体进行优选,为建立自然发火指标气体体系提供了理论依据,对提高自然发火预测预报的准确度具有重要指导意义。     

豹子沟矿11号煤层自燃标志性气体实验研究

为了更好地做好豹子沟煤炭自然发火的防治工作,通过对自然发火实验数据的分析,对豹子沟煤矿煤炭自燃规律及特性进行了研究,分析和优选出了标志性气体,确定了煤自燃临界氧气浓度。结果表明:CO、C_2H_4、C_3H_6气体出现的临界温度分别在62、165、220℃;CO可以作为预侧预报煤自然发火的标志气体;煤炭自然发火的临界氧气浓度为7.0%。     

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。     

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。     

褐煤在不同水分情况下氧化气体生成规律的探讨

指标气体预报煤炭自燃在煤矿安全生产中得到广泛的应用,指标气在实验分析过程中,多以自然水分煤样进行的。众所周知,水分对煤自燃有一定的影响,为探讨水分对煤自然发火的影响,首先要进行配制适合实验分析的不同水分煤样,结合18.0%和8.96%水分情况下气体分析,得出水分对煤自然发火指标气体产生了一定的影响,因此指标气体在实际应用时,应结合井下实际具体情况为预防煤自燃早期发火提供更科学的依据。     

阳湾沟煤矿自燃标志气体及其指标体系的实验研究

 阳湾沟煤矿所开采的6号煤层属于Ⅰ类容易自燃煤层。通过对阳湾沟煤矿6号煤层煤样进行自然发火程序升温试验,得到CO浓度,CH4浓度,C2H4浓度、C2H6浓度和耗氧速度变化曲线,通过分析确定CO为阳湾沟煤矿自然发火主要标志气体,C2H4和C2H6为辅助标志气体,基于此建立阳湾沟自然发火标志气体指标体系,并根据CO释放量,确定了阳湾沟煤矿氧化自燃标志气体判别参数,为防治阳湾沟煤矿综放工作面采空区自然发火安全技术措施提供了可靠依据。     

珲春地区高瓦斯矿井煤自然发火标志气体研究

为了探究珲春地区高瓦斯矿井煤自然发火情况,选取该地区板石煤矿22、23a和八连城煤矿18#、26#共4个煤层进行程序升温特性实验,分析了CO及烃类气体产生量随温度的变化规律,优选自然发火标志气体,测算煤自燃临界温度。结果表明,板石22、23a和八连城18#、26#四个煤层的自燃临界温度分别为101.0℃、97.6℃、121.0℃、169.1℃。CO和C2H4的初现温度大约在30℃与80～120℃,且产生量随温度单调递增,可作为煤自燃预测预报的主要参考指标|而同时,为了保证检测的全面与准确,还可以将规律性良好的其他烃类气体、烯烷比和链烷比进行辅助参考。     

特厚煤层自燃关键参数现场观测及动态数值模拟研究

根据特厚煤层采空区内遗煤的分布规律,优化布置气体监测测点,根据现场观测结果分析O2分布规律。根据试验工作面物理模型简化得到数值模拟的计算模型,进行了不同工况条件下采空区自然发火动态数值计算,研究了影响煤自然发火至关重要的关键参数,包括煤自燃危险区域内气体随着时间变化的渗流速度分布及O2浓度分布情况、高温火源点变化趋势,以及防止煤自然发火的工作面最小回采速度等。     

采空区气体微流动场模拟研究

为分析在短期内消除采空区自燃火灾气体对工作面影响,进而确定抽放参数,针对霍州煤电集团回坡底煤矿采空区局部自燃火源点的火灾情况,提出了用地面钻孔抽放采空区自燃火灾气体,使其避免流向工作面的方法.通过XK型煤自然发火试验台及XKS程序升温试验台进行了试验分析,推出煤自燃表面分子结构模型.以多孔介质流体动力学以及能量守恒定律...     

应用气体分析法预测预报煤自然发火

通过煤的升温氧化实验,分析煤氧化释放气体随煤温变化规律,确定煤自然发火预测预报的指标气体。运用灰色关联分析方法,对各主要指标气体进行了可信度分析。根据实验数据和分析结果,建立了煤自然发火的预报系统。     

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。     

程序升温条件下煤的自燃特性研究

利用煤样程序升温自燃性测试实验装置,模拟煤自然的整个发火过程。通过考察煤样的煤温变化、O2消耗量、CO产生量、CO2产生量及其他气体的变化规律,并确定煤的临界温度、气体产生率、最大放热强度及最小放热强度等极限参数,研究东保卫矿煤的自燃倾向性。因此,对该矿的安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火具有积极的指导作用。     

煤自然发火预报的研究及软件的开发

以提高各标志气体对煤自然发火预报的灵敏性和可操作性为出发点,以煤升温氧化气体产物的测定实验为基础,对青山矿硬子槽各煤样产生气体量随温度的变化进行了研究.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CO+CO₂系列数值与CO₂初值之比,确定了青山矿区大槽煤煤自燃标志气体的预报曲线和相应的拟合曲线.并采用Visual Basic语言编制相应的软件系统,该系统与束管监测系统和色谱仪组成一个全自动的煤自燃预报系统,可对矿井的煤温实行连续监控,从而提高了煤自然发火预测预报的准确性和可操作性.     

放顶煤采空区瓦斯源强度与自燃的关联性

研究了采空区瓦斯涌出与遗留煤自燃之间的内在耦合关联问题。通过运用G3软件对采空区非线性渗流-多组分气体-温度场和非均匀耗氧的数值模型的求解,量化给出采空区不同瓦斯涌出强度下各变量分布状态。计算结果表明：采空区瓦斯源涌出与工作面风压形成压力平衡,决定着工作面与采空区之间的风流交换和瓦斯涌出,影响变化近似呈一一对应的线性关系。瓦斯涌出强度越大,采空区氧浓度分布空间大大缩小,采空区自燃氧化带宽度与瓦斯涌出近似呈衰减变化。从自燃升温过程模拟得到,高强度瓦斯涌出能够抑制采空区自燃升温,延长了采空区自然发火期。模拟结果符合现场实际情况。研究指出高瓦斯易自燃矿井采空区瓦斯治理应与自燃防治相结合综合考虑。     

采空区煤自燃引爆瓦斯的机理及控制技术

为有效防治高瓦斯易自燃矿井煤自燃引发瓦斯爆炸的难题,实验研究了CH₄与煤自燃火灾主要气体CO的混合气体的爆炸浓度范围及爆炸危险度,理论分析了煤自燃引爆瓦斯的可能发生区域和参与过程.结果表明,在高瓦斯易自燃矿井采空区内,当CH₄气体中混入大量CO,则混合气体的爆炸浓度上、下限的范围大大增加,爆炸危险度增大;同时,在煤自燃产生的火风压作用下,在发火区与非发火区之间不断形成CH₄,CO与新鲜空气的充分混合和热量的对流交换,导致瓦斯爆炸事故的发生.最后提出了采用大流量高品质的含N2三相泡沫来防治煤自燃引爆瓦斯的新技术.     

七五煤矿煤层氧化自燃指标气体的选择

煤炭在自燃氧化发火过程中会释放出一系列的气体,且不同阶段对应不同的气体成分和浓度,因此分析煤矿井下气体的成分及浓度可预测煤自燃的发生及发展程度。故正确的选择指标气体对预防煤炭自燃有着重要作用。结合现场取样,通过热解实验寻找适合七五煤矿3上煤层的指标气体。