低变质煤种煤自燃过程中生成CO的氧化中间官能团分析

CO气体作为伴随煤自燃氧化整个过程的标志气体,对煤自燃发火的预报具有非常重要的作用,但低变质煤种正常条件就可大量生成CO气体,干扰了低变质煤层开采区域矿井煤自燃的预报工作。通过采集内蒙古平庄古山矿、神东矿区补连塔煤矿,陕西神木矿区大柳塔煤矿,宁夏灵武矿区枣泉矿,新疆大南湖矿区大南湖一矿5个典型矿井的煤样,经隔氧破碎处理后,利用隔氧程序升温和傅里叶光干涉实验,研究了5个矿区煤样隔氧升温过程中的CO产生规律;分析了有无隔氧升温过程煤样煤分子上的活性官能团种类;认为煤分子上的羰基(C=O)、羧基(-COOH)、醚(-O-CH3)等含碳氧基团是常温下低变质煤种CO气体的产生与有直接关系,即这些含碳-氧基团为低变质煤种常温下生成CO的氧化中间官能团。     

低变质易自燃煤层工作面CO治理新技术

针对低变质煤的自燃氧化特性,在分析低变质易自燃煤层工作面CO来源及分布运移规律的基础上,提出低变质易自燃煤层工作面CO治理技术思路,即从减少煤氧接触、减少煤分子上含氧官能团数量和控制煤体温度3个方面进行治理。根据治理思路,采用采空区冷氮降温惰化遗煤、架后喷洒CO复合抑制剂及全断面架后喷洒阻化剂措施来抑制采空区遗煤及架后区域破碎煤体产生CO。结果表明：工作面采取CO治理措施后,回风隅角、采空区及回风流CO浓度均有明显程度降低,回风隅角CO浓度由治理前平均42×10^-6降低至治理后的20×10^-6,采空区CO浓度由68×10^-6降低至32×10^-6。     

低变质煤层工作面CO来源及分布规律研究

低变质煤层在常温下就能氧化产生CO气体,造成开采此种煤层的综放工作面CO气体浓度较高,为研究沙吉海煤矿工作面开采期间CO来源及分布规律,通过测定低变质煤对CO吸附解吸量、现场打钻测定原始煤层CO赋存情况、放煤作业、截煤及无轨胶轮车尾气产生CO气体等情况,探明了工作面CO来源及分布规律。结果表明:B₁₀煤层内并未赋存大量CO气体,煤层对CO的吸附量较低;放煤作业不会造成回风流CO浓度升高;工作面CO气体主要来源于架后及采空区遗煤低温氧化产生。     

利用胶体防灭火技术治理巷道顶煤自燃

该文分析了枣泉矿11201巷道顶煤自燃的原因,通过以打钻注胶为主、辅以注水的灭火措施,同时对巷道煤壁进行喷浆,封堵煤体内的漏风通道,从根本上治理了巷道顶煤的自燃问题。     

易自燃煤层高瓦斯工作面火区治理实践北大核心

针对塔西河煤矿二采区B9综放工作面历史上多次封闭、采空区易自燃、瓦斯高煤层厚的特点,运用一般防灭火手段治理火区效果不明显。采用火区封闭和抽放管路管理相配合、注氮和钻孔注浆、测温相结合的立体防灭火措施,能快速有效地惰化、窒息火区,为工作面安全启封创造了条件。     

煤田火区气体侵入预警标志性气体研究

现场实测内蒙古乌海矿区现有煤田火区内的气体组分发现,火区内CO₂、CO气体为浓度最大的2种有害气体,且CO₂气体浓度超过CO气体25倍以上。根据适当的火区气体侵入预警标志气体应具备的灵敏性、普遍性、可测性、早期显现性4个基本特征,并利用组分浓度质量守恒定律建立了火区气体侵入最小漏风强度计算公式,认为CO₂气体是最适合的预警火区气体侵入工作面的标志气体,且现场火区气体侵入实例证明了这一结论。     

基于GIS的煤矿瓦斯事故应急救援系统研究

通过对煤矿瓦斯事故应急救援技术的研究,利用地理信息系统控件MapX建立了可视化的煤矿瓦斯事故应急救援系统,该系统拥有丰富的数据库和知识库,将井下危险源、工作面、避灾路线、瓦斯影响区域、救援设备分布等与煤矿瓦斯密切相关的信息在地图上动态显示,并且将其属性信息与图形信息紧密结合,图文并茂,为煤矿瓦斯事故的预防和处理提供有力的技术支持。     

小窑火区下煤层群多层采空区渗流数值模拟

通过对工作面采用均压通风开采时,小窑火区下煤层群多层采空区渗流数值模拟研究,求解了多层采空区渗流和扩散耦合的稳态数学模型,得到速度场和氧气、CO、CO2气体组分浓度场分布,并划分了工作面采空区和上覆采空区自燃"三带"分布范围,经过与实际测定结果比较,模拟结果与实际符合度较好。     

低阶煤在无氧和有氧升温中产生CO规律研究

利用程序升温氧化和时间分辨红外光谱仪实验装置,开展了大南湖一矿3#煤层无氧和有氧升温氧化实验,分析了在升温氧化过程中CO体积分数变化规律及CO吸收峰在时间分辨红外光谱仪的光谱图,阐明了煤在无氧和有氧升温过程中CO产生规律。结果表明：室温至200℃,此阶段不产生CO或产生极少量的CO;400～700℃,煤样失重显著增加,热重曲线快速下降,煤分子中的某些共价键发生断裂,产生了一定量的CO,其峰值约为2.3×10^-5。煤在有氧条件下产生CO的初现温度为36℃,煤温低于189℃时,CO体积分数与煤温之间符合幂指数变化关系,111℃是煤进入加速氧化阶段的临界温度。