煤的分子结构与煤的自燃倾向性

煤化程度和煤岩成分不同的煤的自燃倾向性差异是由于它们的分子结构不同引起的。本文介绍了采用富里叶红外光谱和顺磁共振分析技术,对煤的氧化过程进行的研究及所得结果。     

火成岩侵蚀对煤自燃特性及其结构的影响

为探究火成岩侵蚀对煤自燃特性及结构的影响规律,以陕西、辽宁区域两煤矿同工作面原生煤及火成岩侵蚀煤为研究对象,采用程序升温试验、红外光谱分析、低温氮气吸附和压汞实验,分别从宏观和微观角度对煤的氧化特性、自燃极限参数、活性官能团含量以及孔隙结构特征进行分析。结果表明：火成岩侵蚀增大煤的自燃风险,会提升煤体内部的气体流通性,火成岩侵蚀煤体具有更高的氧化活性;此外,火成岩侵蚀改变煤层赋存条件,增大煤层开采难度,提高采空区内漏风强度,延长采空区“氧化升温带”遗煤的氧化时间,从外部影响因素层面提升煤炭的自燃风险;火成岩侵蚀改变煤自身结构和煤自燃外部环境因素,加剧了侵蚀煤层的自燃风险。     

中梁山北矿K_1煤层自燃的地质因素探讨

在中梁山北矿9层可采煤层中,历年发生了38次煤层自燃事故,其中35次发生在K1煤层。以地质因素作为切入点,对K1煤层的煤岩特征、煤的含硫量、水分、煤层赋存条件、构造等影响煤层自燃的因素进行了分析,并根据K1煤层自燃频发的原因,提出防止K1煤层自然发火的技术对策。     

乌鲁木齐河东-河西矿区煤层气含量影响因素分析

结合煤层气含量及气成分的实际测量,通过含气量及气成分平面及纵向分布特征及变化规律研究,从镜质体反射率、煤层埋深、地温梯度、煤岩组分等方面,进行乌鲁木齐河东-河西矿区煤层气含量影响因素分析.结果表明,本区煤层气含量的主要影响因素包括煤层埋藏深度、煤级及煤岩显微组分.由于煤层埋深、煤变质程度较低,煤岩显微组分主要以镜质组为主,表现为煤层气含量不足,不具备有效的煤层气开采条件,但同时也不足以影响煤层的开采.     

基于粗糙集理论的煤层自燃危险胜评价

为了确定多因素耦合对煤层自燃危险性影响作用的重要程度,建立了基于粗糙集理论的煤层自燃危险性综合评价模型和知识库,分析了煤层自燃灾害的特征,并应用粗糙集理论和信息熵理论对影响煤层自燃危险性的因素进行数据挖掘.通过对淮北某矿区多个煤层自燃危险性决策表约简表明,影响煤层自燃的核心因素有5个,其重要程度排序为漏风条件、变质程度、开采方式、地质构造、含硫量.     

神府煤田煤层自燃研究

根据对神府煤田休罗纪煤层自燃区的详细观察和分析，论述了煤层自燃的特征，确定了煤层自燃的时代，进一步讨论了煤层的自燃杌理和最终自燃范围，认为本区煤层自燃主要受古地貌、古气候和低的煤变质程度以及惰质组的高含量等因素的影响，且惰质组是煤层自燃的关键和导火物质。煤层自燃是沿露头和垂直露头两个方向进行的，韭最终因煤层上覆岩石垮落、塌陷堵塞了供氧通道而自行熄灭。煤层自燃区主要是沿古冲沟两侧成带状展布。这为生产上查明煤层自燃范围提供了理论和实际依据。     

高位巷道瓦斯抽采诱导浮煤自燃影响效应

基于高瓦斯易自燃煤层高位巷道瓦斯抽采技术条件下,以研究煤自燃形成机理为切入点,依据义马煤业集团耿村矿13190工作面自然发火实际情况,通过理论分析,数学建模及现场辅助测试,对煤岩裂隙发育漏风通道模式、采空区浮煤碎胀特性、漏风动力源展开研究,发现巷道瓦斯抽采,增加了高瓦斯易自燃煤层的自燃风险,主要体现在:1)造成工作面、采空区及抽放巷道端口间存在漏风通道及动力;2)采动应力及抽采巷道松动圈造成采空区煤岩裂隙充分发育,采空区浮煤压实程度降低,浮煤碎胀性增加,有利于煤自燃蓄热;3)采空区浮煤一旦氧化,造成采空区高温点与漏风通道间存在温度梯度,从而形成的内生火风压,加剧采空区破裂浮煤的自燃进程,诱导采空区浮煤自燃发生。     

不同煤种物理化学性质对煤自燃的影响分析

通过孔隙结构分析、扫描电镜分析、元素分析、工业分析和真密度测定等试验,对褐煤、烟煤和无烟煤10个煤样进行研究,得出了煤的挥发分、H、O、S含量的大小和煤的自燃能力强弱成正相关,煤真密度的大小与孔隙率近似成负相关;双孔隙系统结构的发育程度及真密度大小与煤化程度有关,为煤矿实施有针对性地防灭火技术提供了理论依据。     

主成分分析法在煤的自燃倾向性中的应用

通过对6种不同变质程度的煤进行煤质分析、元素分析和微观孔隙结构分析,采用多元统计分析法和主成分分析法对多组试验数据进行耦合关联综合分析,确定了煤样水分、挥发分、碳含量、氧含量、孔隙率等主要影响因素在公共性部分的权重,通过对多个参数进行无因次和简化分析,建立多参数耦合数学模型,判定煤的自燃倾向性,避免了实验过程中人为因素造成的实验误差和人为主观臆断,提高了判定结果的准确性并节省了判定时间,为研究煤的自燃倾向性提供基础数据,对判定煤的自燃倾向性有借鉴意义。     

运用多指标气体体系分析煤层自燃氧化性

为了掌握青东煤矿主采煤层7煤层煤炭自燃氧化程度,并能够及时对该煤层自燃情况进行较为准确的预报预测,防治煤炭自燃灾害的发生,通过对该矿所采煤样进行实验室煤炭自燃氧化模拟实验,在全面系统分析实验数据的基础上,并结合其煤种特征,运用了CO、C2H4、Graham指数、烯烷比多种指标气体体系对该矿主采煤层自燃氧化特性进行了分析研究,确定了各指标气体与煤层自燃氧化程度的对应关系。     

汝箕沟2^—2煤层露头自燃特性研究

根据汝箕箕沟煤的煤岩和煤质特征、热分析特征和煤的低温自燃特性实验结果,对汝箕沟煤层露头的供氧条件及蓄散热条件进行分析,得出煤层露头的自燃特怀及治理方法。     

韩城矿区煤层含气性分布规律及地质控制因素研究

为了找出韩城矿区单井之间生产特征差异性的原因,基于该区主采煤层的含气性特征,从煤岩变质程度、显微煤岩组分、构造条件、水文地质条件等4个方面探讨了影响该区主煤层含气性的地质控制因素。结果表明:该区煤层含气性具有2个典型特征,太原组11号煤层含气性好于山西组3号煤层和5号煤层,这与煤层的埋藏深度和沉积环境有关;各煤层的含气饱和度为25%~94%,平均为63%,随埋深变化较小,但总体上呈现增大的趋势,分析原因该区煤储层为欠压储层,还没达到不同煤岩吸附性能差异的临界点。同时发现,随煤岩变质程度和镜质组含量的增高,煤岩含气量和吸附性均呈升高的变化,认为这是2次煤化作用对煤层气地质条件控制效应的具体体现;煤层含气量受构造条件和水文地质条件的控制非常明显。     

易自燃煤层静态吸氧量影响因素实验研究

为了控制易自燃煤层自然发火问题,采用ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪,分别就粒度、温度以及孔隙发育3种因素对静态吸氧量影响规律展开研究。结果表明：煤层静态吸氧量随粒度增大先增加,粒度为35～60目达到最大吸氧量,随后减小|随温度升高静态吸氧量先增加后减小,100℃时最大|大孔和中孔是煤孔隙体积主要构成,孔隙比表面积占比约10%,在升温氧化过程中对吸氧量影响较小,而过渡孔和微孔孔隙比表面积占比分别为75%和15%,对吸氧量影响大。     

焦作煤田煤层渗透率控制因素及预测

结合焦作煤田煤层渗透率的现场测试结果和实验室测试结果,分析了煤体结构、煤层裂隙、构造作用、煤化程度、煤岩组分和煤层埋深6个控制因素对煤层渗透率的影响,预测了焦作煤田的煤层渗透性。     

地质因素对炼焦煤煤质及成焦特性的影响研究

以不同成煤环境下形成的炼焦煤为研究对象,进行工业分析、粘结性分析、煤岩特性分析以及炼焦煤所炼焦炭质量分析,研究了其煤岩特征、变质程度、成焦特性和地质因素的关系。结果表明,煤层发育过程中的氧化还原程度、水底动能强度、陆源碎屑输入、海水的周期性进退等是造成煤岩煤质特征差异的主要原因;复杂的地质因素造成煤的变质程度和煤质特征的差异性,进而影响成焦特性;成煤微环境的差异使得泥炭在发育过程中成煤母质、陆源碎屑输入等条件不同在垂向上形成不同煤岩类型的煤;水侵时形成的煤中镜质组含量明显高于水退时形成的煤层镜质组含量;当划分煤相时,低位沼泽环境中形成的煤镜质组含量普遍偏高,而高位突起沼泽环境中形成的煤以惰质组为主。煤的变质程度也是影响炼焦煤特性的重要因素,低阶煤的挥发分产率往往受到煤岩组分的影响,壳质组的挥发分产率最高,惰质组具有最低的挥发分产率,镜质组介于两者之间。     

某煤矿主采煤层自燃监测与防灭火技术研究

某煤矿4-1号煤层工作面中顶板出现自燃征兆,因此,对该煤层进行自燃倾向性研究,结果表明,4-1号煤层煤样临界温度为108.2℃,煤层最短自燃发火期为39 d,自燃倾向性等级属Ⅰ类。并对煤矿主采煤层采用防罗克休泡沫防灭火技术,可消除4-23102风巷高温点的自燃隐患。     

特厚煤层采空区自燃“三带”分布规律研究

以王沟煤矿首采工作面30101综采工作面为研究对象,通过统计分析和实验室测试得到30101工作面遗煤自燃因素;通过现场实测、数值模拟等方法研究分析了3~(-2)煤层采空区自燃三带分布,并进行总结分析,以O_2浓度作为划分指标,初步掌握了采空区自燃三带的分布,结合3~(-2)煤层最短自然发火期,推算出了工作面最小安全推进速度。     

乌鲁木齐河东矿区煤储层渗流孔孔隙分形特征研究

为准确描述乌鲁木齐河东矿区煤储层渗流孔孔隙特性,结合压汞试验及煤质分析试验,采取分段分形方法定量探讨了煤储层渗流孔孔隙结构特征及其影响因素,将渗流孔孔隙度与孔隙结构参数进行耦合,并进行了煤岩渗透率预测。研究结果表明:乌鲁木齐河东矿区43号和45号主力煤层孔隙结构较为复杂,但连通性较好,43号煤层样品压汞曲线表现进汞饱和度相似,退汞效率较高,煤样微小孔及大孔较为发育。45号煤层样品进汞饱和度为45%～85%,且退汞效率较低,煤样微小孔隙占有绝对优势,故43号煤层孔渗性优于45号煤层;煤岩渗流孔隙分形维数分布在2～3,中、大型孔隙均存在明显的分形特征,煤样的中孔分形维数D₂高于大孔分形维数D₁,故研究区煤储层中孔较大孔复杂;大孔分形维数随着镜质组含量的增加而减小,随着惰质组含量的增加而增加,随着煤中水分的增加而呈现倒"U"型的相关关系,随着灰分的增加呈现下降的趋势等;煤岩渗透率高低是渗流孔孔隙度和孔隙结构耦合而决定的,在95%置信带内大孔孔隙度P₁与渗透率呈现强相关关系,中孔孔隙度P₂与渗透率呈现中等程...     

地质构造条件对煤层自燃的影响分析

煤层自燃是多种因素共同作用的结果。文章从地质构造角度入手,对与煤层自燃有关的地质构造条件进行了分析,揭示了煤的孔隙、裂隙、断层和褶皱在煤氧化放热、蓄热散热和蔓延扩展等环节中的作用。     

太原西山煤田古交区块煤层气成藏地质单因素分析

为了分析太原西山煤田古交区块内影响煤层气成藏的地质因素,本文从含煤岩系地层分析入手,讨论了煤储层顶底板岩性与厚度、煤层厚度、煤岩煤质、煤化程度、储层埋深、区域构造热事件以及地质构造与煤层气成藏之间的关系。研究结果表明,煤层顶底板厚度与储层气含量不具有明显的相关性;气含量与煤储层厚度呈正相关,与煤中灰分、挥发分和水分含量呈负相关。含煤岩系煤储层至少经历了三次生烃高峰,煤层热演化是影响煤层气生成量的主控因素;区内主体向斜和正断层的断裂构造是控气的主要原因。研究区煤层气成藏主要受控于煤化作用与构造特征,同时受煤储层埋藏深度和煤层厚度影响,是多种因素影响下综合作用的结果。