煤炭自燃预测预报技术及其应用

在论述各种煤炭自燃预测预报技术的基础上，根据大屯煤矿的实际情况，利用三维动态数学模型预测煤炭的自然发火期和高温区域，用CO和C2H4作为煤炭自燃预报的指标气体。     

因子分析与支持向量机相结合的煤炭自燃预测

针对煤炭自然发火预测问题,将因子分析理论与支持向量机算法相结合,构建了煤炭自燃的预测模型.采用SPSS软件对所选取预测煤炭自燃的8个指标进行因子分析,提取出4个主要因子,利用Matlab实现支持向量机模式识别,通过实际数据对模型训练与检验.研究结果表明:经因子分析降维后的SVM预测准确率高于未经因子分析的SVM预测结果,并验证了因子分析与支持向量机相结合可以较高精度实现对煤炭自燃的预测.     

煤炭自燃可能性判定专家系统的设计与实现

本文建立的煤炭自燃可能性判定系统是一个应用计算机对采区煤层自燃发火可能性进行判定的专家系统。依据影响煤层自燃发火的各主要因素进行主观判断,分类评分,建立专家系统知识库,对生产采区煤层自燃发火的可能性进行综合预测.     

煤层自燃发火指标气体的选择及预测预报应用

为了研究煤炭的氧化规律以及准确地对自燃发火情况进行预测预报,针对官地煤矿8煤层,采用煤氧化实验装置,对实验所析出气体的成分、生成先后顺序和生成量与温度之间存在的规律性进行了测试研究,并结合工作面的实际,进行预测预报。结果表明:8煤层利用CO增加趋势作为预测预报煤自燃发火的指标值,在CO存在的前提下,只要出现C_2H_4气体,即井下某区域发生了煤炭自燃,必须立即采取灭火措施。根据对采空区工作面的现场监测,得出采空区没有形成自燃发火区域。     

关于煤矿矿井开采过程中的煤炭自燃现象的综合防治及其应用研究

煤炭自燃发火会对煤矿的安全与生产造成严重的危害;要想不让煤矿火灾继续发展与蔓延,就必须制定一系列有效的防止煤自燃发火的措施。本文首先论述了煤的自热影响因素,其次提出了有效防治煤炭自燃发火的措施,旨在降低煤炭自燃发火率。     

基于L-MBP神经网络的煤自然发火期预测

针对不同矿井、矿井不同工作面预测煤自然发火期的难题,采用具有较好收敛性的L-M（Levernberg-Marquardt）BP算法的神经网络,开发出煤自然发火期预测仿真系统软件。根据煤自燃的内凼和外因影响因素,在东北矿区各自燃采场收集了152个样本训练数据,并应用于该软件训练、预测其结果误差〈10％。在神东矿区进行预测时,预测结果与实际情况吻合较好,为制定预防采场自然发火的技术措施提供了可靠的技术参数。     

多元回归分析在煤自燃预测中的应用

通过对不同煤样中决定自燃的成分进行工业分析,以及实验测得的自然发火期,运用多元回归分析的数学模型,建立了最短自然发火期预测回归方程,并对方程及其系数的显著性作了检验,进行了残差分析.通过此数学模型能直观的反映煤层自燃性与煤的灰分、挥发分、硫分和氧含量对煤层自燃发火期的影响关系,可定性用于煤自然发火期的预测.     

煤炭低温氧化过程的动态模拟

我国煤炭资源分布广泛,储量丰富,是推动国民经济发展的重要能源支柱.然而有一半以上的国有煤矿和地方重点煤矿存在自燃发火的危险,尤其是近年来综放顶煤技术的推广,使得井下煤炭自燃发生更为频繁,严重影响了矿井的安全生产.而煤炭自燃的复杂性使得目前对火灾的预报相对滞后,建立快速准确的预测预报机制成为保证矿井安全生产迫切需要解决的问题.本论文分析了影响煤自燃的各种因素,在前人的研究结果之上建立了煤自燃的煤氧反应动力学模型,并以煤自燃发火台为实物建立其数学模型,运用有限差分法求解该模型.对义马煤的自燃状况进行模拟,根据模拟结果对模型进行评价,为建立快速、准确的煤自燃预测预报系统奠定了基础.     

五沟煤矿1021工作面沿空掘巷煤层自燃发火数值模拟研究

煤炭自燃是我国矿井的主要灾害之一,严重威胁煤矿的安全生产。据统计,我国国有重点煤矿中有煤炭自燃倾向的矿井占总数的56％．而因煤炭自燃引起的火灾占矿井火灾总数的90％-94％。国内外对自燃发火规律的研究。主要集中在预测技术、采空区流场模拟和采空区二维“三带”的划分上,对沿空掘巷煤柱自燃问题涉及较少。     

李嘴孜矿孔集井-140mA1工作面煤炭自燃防控实践

本文介绍了在预防李嘴孜矿孔集井-140mA1工作面煤炭自燃的过程中,通过采用预埋热电偶、指标气体预测、均压技术、灌浆封堵一系列的预测、预报和预防措施有效的防止了该工作面在掘进和回采期间煤炭自燃。保证了该工作面的安全回采。从而为预防自然发火煤层提供方法指导。     

神经网络在采场浮煤自燃危险性预测中的应用

采用神经网络原理,结合煤炭自燃的影响因素建立起预测采场浮煤自燃危险性的神经网络预测模型,并给出了实例.预测结果表明,该模型对于预测煤炭自燃危险性具有一定的理论意义和实用价值.     

煤炭自燃早期预报的模糊聚类关联分析法

针对煤炭自燃危险程度的模糊聚类分析预报法存在的不确定性，提出用关联分析法对其进行补充、修正与完善。即用模糊聚类分析法分类后，用关联分析法求待预报样本与各类之间的关联度，根据相关程度预报，将两种方法组合成模糊聚类关联分析预报法。用该法对煤炭自燃早期预测预报，不仅克服了模糊聚类单一分析预报法的不足，使定性预报转为定量预报，而且提高了预报的准确程度，为有针对性的控制煤炭自燃提供了更科学的依据。     

煤低温自燃发火的热效应及热平衡测算法

煤在低温自燃发火过程中的热效应是多种多样的,但主要是煤与氧的化学反应热.通过装煤850kg的大型煤低温自燃发火实验台模拟煤自燃过程,根据实验台测定的温度场变化和传热学理论,推导出计算不同温度时松散煤体低温氧化放热强度的热平衡测算法.通过对不同煤样的自燃发火测试,利用该方法推算出不同的煤在相同温度下的放热强度,为煤自燃特性的定量分析及自燃发火预测提供了理论依据.图1,表1,参8.     

煤炭自燃生成标志气体的红外光谱分析

针对煤自燃氧化过程中生成的生产物能够判断煤自燃的反应过程和机理以及在不同温度下生成的标志性气体可以判断煤自燃的严重程度的问题,采用红外光谱手段对神东矿区6个煤矿不同层位和不同工作面的12个煤样进行了研究。研究结果表明,煤氧化燃烧过程是分阶段进行的,分为失水阶段、氧化阶段、着火燃烧阶段。各阶段的标志气体不一样：失水阶段以H2O吸收峰为主、氧化阶段C2H4、CH4出现显现峰、着火燃烧阶段出现C2H4、CH4强峰。确定煤样在不同温度下生成标志气体的规律,对预测煤的自燃发火具有重要的理论和实际意义。     

石嘴山二矿煤样程序升温自燃性测试研究

利用煤样程序升温自燃性测试实验装置，模拟煤自燃发火过程。通过考察煤样的煤温变化、氧气消耗量、一氧化碳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、放热强度和极限参数，研究石嘴山二矿煤的自燃倾向性。为石嘴山二矿安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火，提供依据。该实验数据精度在90%以上，能够很好的满足现场的要求。     

常村煤矿2106综放面采空区"三带"规律及自燃危险性研究

采空区"三带"分布及变化规律的研究,是综放面自燃预测的基础.通过对常村矿2106综放面的综合观测,得到采空区气体、温度的分布及其在工作面推进过程中的动态变化.根据观测数据及所采煤层自燃的极限参数和工作面的开采条件等,确定了采空区"三带"的范围,并结合常村矿煤的自然发火期,确定了工作面不发生自燃的最小推进度,据此可以对综放面采空区自燃危险性进行预测.图4,表1,参10.     

煤自燃性测试技术及数值分析

利用装煤量850kg的XK型煤自然发火实验台,真实地模拟了煤的自燃过程,根据实验测定的温度场和气体浓度场变化,结合流体力学和传热学理论,推算出不同温度时煤氧复合的耗氧速度,放热强度,为煤自燃性的定量分析及自然发火预测提供理论依据,并根据煤自身的氧化放热性能及其所处的蓄热环境,应用热平衡法推导出煤自燃极限参数的计算方法,为煤自燃预测及防治提供了量化的理论判据。     

姚桥矿煤最短自然发火期实验和数值分析

针对目前煤炭自然的严重情况，利用大型煤低温自然发火实验台，对煤自然特性参数进行了测定和计算，确定了煤的自然发火期、临界温度、气体产生率、放热强度和极限参数，为煤自然过程的研究和煤自然火灾的预测和防治打下了基础。实验中所得数据能够很好的满足现场要求，实验精度在90％以上。