煤自然發(fā)火氣體預報指標的實驗研究.pdf

1、我國煤炭產(chǎn)量和消費量均居世界首位，占國內(nèi)一次能源生產(chǎn)和消費總量的85％。但是，煤層自燃現(xiàn)象卻比較嚴重。煤自燃不僅嚴重制約了高產(chǎn)高效礦井的安全生產(chǎn)和發(fā)展，而且造成了巨大的資源浪費、環(huán)境污染、人員傷亡和財產(chǎn)損失。煤自然發(fā)火預報技術是礦井火災預防和處理的基礎，是礦井火災防治的關鍵。井下煤層火災預報的越早、越準確，則撲滅火災所需的人力、物力越少，救援也就越容易。只要能夠準確、適時地進行煤層火災的預報，就能有的放矢地采取預防措施，從而提高煤礦防火

2、工程的經(jīng)濟效益。因此，掌握煤自燃特性，尋找適時準確反映自燃程度的氣體預報指標，研究自燃程度判定技術，做好煤層自燃早期預報工作，將煤自然發(fā)火扼殺在萌芽狀態(tài)意義十分重大。 本文根據(jù)煤自燃機理，從微觀上研究了煤表面活性基團的活性及其與氧的反應過程和產(chǎn)物，從而為煤自燃程度判定指標的確定提供了理論基礎。利用煤自然發(fā)火實驗臺(15t)模擬朝陽礦煤樣自然發(fā)火全過程，分析煤樣溫升速率、指標氣體的濃度及其比值隨煤溫的變化規(guī)律，得到朝陽礦煤樣自然升

3、溫過程中特征溫度與氣體表征參數(shù)之間的對應關系，以此對煤層自燃程度(溫度)進行判定。通過定性分析有機氣體出現(xiàn)溫度、單一氣體濃度、氣體濃度比值等多種參數(shù)隨煤溫的變化規(guī)律，結合指標氣體的選取原則及其特性，確定出煤自然發(fā)火氣體預報指標體系；利用灰色系統(tǒng)原理中灰關聯(lián)分析方法計算出各指標氣體濃度變化趨勢與煤溫變化趨勢之間的廣義灰色綜合關聯(lián)程度，以綜合關聯(lián)度的大小作為優(yōu)選煤自然發(fā)火氣體預報指標的量化依據(jù)；結合指標氣體定性分析和定量分析的結果，確定每一