煤自然發(fā)火氣體預(yù)報(bào)指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界首位，占國(guó)內(nèi)一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的85％。但是，煤層自燃現(xiàn)象卻比較嚴(yán)重。煤自燃不僅嚴(yán)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(fèi)、環(huán)境污染、人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。煤自然發(fā)火預(yù)報(bào)技術(shù)是礦井火災(zāi)預(yù)防和處理的基礎(chǔ)，是礦井火災(zāi)防治的關(guān)鍵。井下煤層火災(zāi)預(yù)報(bào)的越早、越準(zhǔn)確，則撲滅火災(zāi)所需的人力、物力越少，救援也就越容易。只要能夠準(zhǔn)確、適時(shí)地進(jìn)行煤層火災(zāi)的預(yù)報(bào)，就能有的放矢地采取預(yù)防措施，從而提高煤礦防火

2、工程的經(jīng)濟(jì)效益。因此，掌握煤自燃特性，尋找適時(shí)準(zhǔn)確反映自燃程度的氣體預(yù)報(bào)指標(biāo)，研究自燃程度判定技術(shù)，做好煤層自燃早期預(yù)報(bào)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(jī)理，從微觀上研究了煤表面活性基團(tuán)的活性及其與氧的反應(yīng)過程和產(chǎn)物，從而為煤自燃程度判定指標(biāo)的確定提供了理論基礎(chǔ)。利用煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)(15t)模擬朝陽(yáng)礦煤樣自然發(fā)火全過程，分析煤樣溫升速率、指標(biāo)氣體的濃度及其比值隨煤溫的變化規(guī)律，得到朝陽(yáng)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(duì)應(yīng)關(guān)系，以此對(duì)煤層自燃程度(溫度)進(jìn)行判定。通過定性分析有機(jī)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(jié)合指標(biāo)氣體的選取原則及其特性，確定出煤自然發(fā)火氣體預(yù)報(bào)指標(biāo)體系；利用灰色系統(tǒng)原理中灰關(guān)聯(lián)分析方法計(jì)算出各指標(biāo)氣體濃度變化趨勢(shì)與煤溫變化趨勢(shì)之間的廣義灰色綜合關(guān)聯(lián)程度，以綜合關(guān)聯(lián)度的大小作為優(yōu)選煤自然發(fā)火氣體預(yù)報(bào)指標(biāo)的量化依據(jù)；結(jié)合指標(biāo)氣體定性分析和定量分析的結(jié)果，確定每一