某煤层标志性气体与最短自然发火期实验研究

自然发火期是衡量矿井发火危险性的主要指标之一,可直观据实地反映出发生火灾的可能性。它在指导矿井防灭火设计与煤矿安全生产过程中具有重要意义。为有效测定这一指标,本研究使用氧化升温实验装置,测定了某矿某煤层煤样随温度升高过程中的各气体产生量,分析气体产物的种类与浓度得到了矿井自然发火指标气体等参数。根据高精度差示扫描量热仪测定得到的不同温度时煤的比热,理论计算出该煤层的最短自然发火期约为39天。     

煤层自然发火指标气体的选择实验分析研究

通过对煤样进行热解实验,研究了新峪煤业公司5110工作面主采10#、11#煤层自然发火特性,测定了煤样在不同热解温度下CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6等气体的浓度,确定了这些气体的检出温度。在实验研究的基础上,结合指标气体优选原则,分析了自然发火指标气体随温度变化的规律性,选出了适合本矿煤层自然发火预测预报的指标气体,对提高煤炭自燃早期预测预报的准确度和矿井防火有重要指导意义。     

煤层自然发火预测预报的指标气体

煤层自然发火的指标气体是矿井煤体氧化生热、出现温度变化时可以稳定探测的气体.使用指标气体可以早期探测到煤层然发火的发生,减少不必要的经济损失.概括了火灾气体的特性,介绍了指标气体测试的实验原理和实验系统,并对典型煤样进行了实验分析,找出了适合本矿的自然发火预测预报的指标气体.根据不同阶段出现的不同指标气体,对自然发火整个过程划分了三个氧化阶段,使得自然发火预测预报工作能够更加准确无误.     

煤层自然发火预测预报的指标气体

煤层自然发火的指标气体是矿井煤体氧化生热、出现温度变化时可以稳定探测的气体。使用指标气体可以早期探测到煤层然发火的发生,减少不必要的经济损失。概括了火灾气体的特性,介绍了指标气体测试的实验原理和实验系统,并对典型煤样进行了实验分析,找出了适合本矿的自然发火预测预报的指标气体。根据不同阶段出现的不同指标气体,对自然发火整个过程划分了三个氧化阶段,使得自然发火预测预报工作能够更加准确无误。     

察哈素煤矿3号煤层自然发火标志性气体研究及其应用

为了更好的预测预报察哈素煤矿3号煤层的自然发火,在3号煤层采集五组煤样,在实验室进行了煤的氧化升温模拟试验,得出了不同温度下CO、C2H4及其他气体的产生规律,对不同温度范围内CO浓度随温度变化进行了拟合。根据试验结果确定了3号煤层自燃的标志性气体,同时根据察哈素煤矿井下实际,确定了3号煤层自燃分级预警的CO指标。     

煤最短自然发火期灰色预测模型研究

根据不同煤层自然发火期实验测试结果和宏观可测定的、表征煤自身氧化放热性的常用指标，运用灰色系统理论，建立了确定蓄散热条件下的煤最短自然发火期GM(0，5)的灰色预测模型。该预测模型预测值与实际值平均相对误差为1．45％，最大相对误差为-21．27％，能真实地反映出煤层自燃性与煤的灰分、挥发分、硫分和含氧量等的影响关系，可定性用于煤自然发火期的预测。     

基于程序升温的煤层自然发火指标气体测试

研究煤自然发火过程中指标气体的产生规律.通过对上、下煤样在程序升温条件下测试研究煤层自然发火指标气体的变化规律,确定了测试煤样由低温氧化阶段到快速氧化阶段的临界温度和煤层自燃发火预测预报指标气体.研究结果表明:C2H4和C2H4/C2H6初始出现时的临界温度、C3H8/C2H4比值峰值点温度与煤样由低温氧化到快速氧化阶段的临界温度具有很强的一致性,均揭示了此时煤样已进入快速氧化阶段.该研究成果对开展煤自燃低温阶段实验研究提供了重要的科学价值.     

煤自然发火预报技术在大同煤矿的应用

煤自然发火预报是对煤炭火灾参数指标进行超前早期识别和预警的根本技术手段。大同煤矿结合本矿煤炭的实际情况,通过对煤自燃火灾指标气体及其生成的辅助性指标的超前判识,及时、准确地预测预报煤自然发火征兆,推断自然发火发展的趋势,采取均压、密闭堵漏、预灌浆等措施进行治理。     

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。     

煤层自然发火预测预报分析

掌握煤层自燃发火的规律,确定煤层自燃的标志性气体,及时进行分析,开展预测预报,制定可行的方案和预防措施,对于煤矿预防自然发火是一项重要工作。     

徐庄煤矿8174采煤工作面煤自燃标志气体研究

本论文针对徐庄煤矿8174采煤工作面煤容易自燃特性,为减少和防止8174采煤工作面煤自燃火灾发生,对该工作面进行煤自燃标志气体分析,研究煤氧化过程中放出的气体成分及含量,分析气体成分及含量随煤温变化的规律,并优选出标志气体,建立各种标志气体含量与煤温的定量关系,以达到预测预报煤炭自然发火这一目的。     

龙泉煤矿自燃煤层自然发火防治技术

太原煤气化龙泉能源发展有限公司龙泉煤矿初期开采的4号煤层属自燃煤层。借鉴省内类似矿井生产实践经验,总结得出了一套行之有效的自燃煤层自燃灾害防治的安全技术措施,为龙泉煤矿实现高产、高效奠定了基础。     

东欢坨煤矿自然发火标志气体的优化选择

通过实验室实验研究,综合分析选取的4个典型煤样的一氧化碳、乙烯、乙烷等气体的检出温度,对比指标气体优选原则,综合分析了东欢坨煤矿实验检出气体。实验表明,东欢坨矿一氧化碳出现的临界温度值为50℃,4个煤样基本上在110℃左右出现斜率变化增大的情况,并且该气体呈现单调递增趋势。因而,在50～350℃之间,选择一氧化碳作为预测预报煤炭自燃的标志气体是可行的。由于东欢坨煤矿煤层中赋存有CO,因此,在利用CO作为预报预测自燃发火标志气体和采空区密闭内取样分析时,可采用CO浓度差值法和ICO来消除环境因素和风量的影响。     

采用前向多层神经网络预测煤的自然发火期

煤自燃是煤氧复合的结果,在不同温度下煤氧复合的耗氧速率及CO、CO2产生率与煤的实验自然发火期之间存在复杂的对应关系,采用S型函数的前向多层人工神经网络来描述这种对应关系,用煤自然发火实验测定的数十个煤样的自然发火期及不同温度下耗氧速率及CO、CO2产生率作为训练样本,用BP算法对网络进行训练,得到了神经元间的联结强度.通过少量煤样程序升温氧化实验得到不同温度下煤样的耗氧速率及CO、CO2产生率,将其代入此人工神经网络程序就可以确定煤的实验自然发火期.该方法实验时间短、用煤量少得多,结果与实际吻合.     

用BP算法实现待开采煤层自然发火危险性预测

煤炭自然预测预报是一定周围环境和条件下煤炭自然的发生发展以及变化速度和危险程度给出正确的判定。本文应用神经网络中的BP算法，建立了工采煤层自然发火危险性程度评价集合预测模型，在MATLAB软件一半下给出了解算方法。并举例说明了该方法的实用性和可靠性，绘制了误差变化曲线。该方法对矿井各类灾害事故的预测预报具有一定的指导意义。     

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。     

近距离煤层采空区自然发火预测模型研究

根据近距离煤层采空区渗流及扩散数学模型,利用东荣二矿近距离煤层采空区的特征,对该近距离煤层采空区作出了相应的假设,并利用近距离煤层工作面的现场观测数据,进行数据拟合,得出了相应的函数方程,建立了近距离煤层采空区自然发火预测模型.利用CFD软件FLUENT6.0进行解算,得出了近距离煤层采空区氧浓度变化值、速度变化值、压力变化值等结果,与实际相符.图2,参8.     

基于活化能指标的煤的自然发火期研究

针对中国现行的煤自然发火期确立方法存在的不足,运用热重分析仪器对不同煤样从常温到燃点之间的氧化热解过程进行了实验研究。运用不同动力学机制模型雨数分别对热重分析数据进行了处理和相关性分析,结果表明煤炭氧化热解过程符合一级化学反应动力学机制,据此求出活化能和自然发火期,得出了利用活化能指标可以确定自然发火期的结论。     

用于煤自然发火期预测的神经网络模型和实验技术

根据煤的硫分、灰分以及煤自燃过程中的耗氧速率、CO和CO2产生率等随温度变化的序列值与煤自然发火期之间存在的密切对应关系，建立了前向多层人工神经网络模型，用已有的煤自然发火实验数据对网络进行训练，得到了神经元间的联结强度，从而准确地表征这种对应关系．设计了一套油浴程序升温实验装置，确定了实验试管的尺寸和实验条件，从而能够准确测定煤自燃在不同温度下的耗氧速率及气体产生率．将煤样油浴程序升温实验数据及煤质分析数据代入人工神经网络，可算出煤的自然发火期．与煤自然发火实验相比，该方法测定煤样的自然发火期用煤量减少了99％以上，实验耗时缩短了90％以上，二者测试结果的偏差小于3d．     

采场自然发火范围的确定

根据实验室的试验确定某一工作面煤炭的灭火最大氧气浓度，或灭火最大漏风风速，用束管监测系统确定采空区该灭火氧气最大浓度所在位置距离工作面的距离，或用SF6示踪技术测定采空区该位置的漏风风速与实验室结果进行比较，从而确定采场自燃发火的范围。