煤火災害隱患識別技術

煤火災害隱患程度識別技術基于氣體指標的目錄1問題和目的2煤火災害程度識別方法3基于指標氣體的煤火災害程度識別4工作面自燃早期識別的現(xiàn)場監(jiān)測要求5煤火熄滅指標與復燃的探討實際條件下(尚無明確的指標)：

1）很難確定煤自燃高溫區(qū)的位置和范圍，煤自燃程度或煤溫，煤多少天或多長時間會自燃；

2）滅火工程的實施效果如何考察，熄滅后在怎樣的條件下會復燃等。

目的：逐步形成現(xiàn)場實際情況下易于使用的量化識別指標。1問題和目的

測溫法和指標氣體分析法（熱傳導差，氣體飄移性好）測溫是最直接的煤自燃程度預報方法，但由于煤巖導熱性差，測定難度大。氣體指標分析是煤礦井下最主要的煤自燃程度預報技術。尚無明確的指標。2煤火災害程度識別的主要方法指標氣體：O2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2和H2等。預報指標：1）出現(xiàn)溫度；2）氣體濃度；3）濃度變化率；4）濃度比值：ΔCO/ΔO2；C2H6/CH4；C2H6/C2H4等。

煤自燃程度（溫度）識別的氣體指標3基于指標氣體的煤自燃程度識別

氣體濃度與煤溫的關系是單調的（且受風量影響），氣體濃度比值與煤溫關系則存在著極值點和拐點。為消除風流稀釋、儀器檢測誤差和氣體成因等因素影響，可選為煤自燃程度判定表征參數(shù)的氣體濃度比值（存在極值點和拐點）為：CO2/CO、CH4/C2H6、C2H4/C2H6、C3H8/C2H6。3基于指標氣體的煤自燃程度識別內(nèi)徑2.8m，裝煤高度2.2m；外徑3.8m，總高度3.3m；最大裝煤體積13.5m3，最大裝煤量15t。煤自然發(fā)火全過程實驗模擬3基于指標氣體的煤自燃程度識別測點分布：層間距0.2m，徑向0.2m，布置12層；測溫點46個；取氣點24個。3基于指標氣體的煤自燃程度識別自然發(fā)火特性參數(shù)：不同初始煤溫時的實驗自然發(fā)火期；不同煤溫時的放熱強度、耗氧速度、氣體產(chǎn)生率；煤自燃極限參數(shù)：最小浮煤厚度；下限氧濃度；最大漏風強度；特征溫度：臨界溫度(

75℃)

；干裂溫度(

105℃)

；活性溫度(

150℃);煤溫與標志氣體的關系：出現(xiàn)溫度；氣體濃度；濃度變化率；氣體濃度比值;熄滅和復燃特性3基于指標氣體的煤自燃程度識別指標氣體濃度與煤溫的關系曲線（自然升溫）3基于指標氣體的煤自燃程度識別指標氣體濃度與煤溫的關系曲線（自然升溫）3基于指標氣體的煤自燃程度識別指標氣體濃度比值與煤溫的關系曲線（自然升溫）氣體濃度比值不受采樣位置和風量影響3基于指標氣體的煤自燃程度識別3基于指標氣體的煤自燃程度識別識別指標（氧化氣體；解吸氣體；常量與微量）依據(jù)氣體濃度及其比值變化曲線確定如下識別指標。早期識別指標（100℃以下）：

CO濃度及其變化率；參考O2、CH4和CO2濃度；

CO/CH4；CO/O2；CO2/CO中期識別指標（100℃～200℃）：

CO2/CO；C2H4/C2H6

；C3H8/C2H6后期識別指標（200℃以上）：

氣體濃度變化率；

CO2/CO；C2H4/C2H6

；C3H8/C2H63基于指標氣體的煤自燃程度識別方法有效可靠的觀測：

1）觀測位置合理；高負壓點、恒定風量、避開溫差自然風壓影響、最佳排除炮煙影響。

2）采樣方法可靠；定點、定時、定人員、定要求。

3）分析儀器準確；氣相色譜儀。4工作面自燃早期識別的現(xiàn)場監(jiān)測要求監(jiān)測位置：

采空區(qū)：進入采空區(qū)30m左右布置一個束管監(jiān)測點；回風隅角：隨工作面移動；回風流：固定點；工作面架間。監(jiān)測手段：人工檢測；安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測；束管系統(tǒng)或色譜儀。數(shù)據(jù)分析：根據(jù)氧氣濃度確定數(shù)據(jù)的有效性；提取有效數(shù)據(jù)，分析氣體成份的變化情況。4工作面自燃早期識別的現(xiàn)場監(jiān)測要求自然發(fā)火實驗爐內(nèi)最高煤溫隨時間的變化曲線絕氧降溫與供風復燃煤樣：龍口，15t；時間：2003.4.2～6.1；自然發(fā)火（35d)：

22℃～312℃；絕氧降溫（22d)：

312℃～67℃；供風復燃（5d)：

67℃～527℃；5煤火熄滅指標與復燃的探討不同過程最高溫度點隨時間的變化關系對比曲線

67～300℃自然升溫：15天供風復燃：4天自燃慢；復燃快。67～300℃自然升溫：15天絕氧降溫：23天自燃快；降溫慢。降溫熄滅規(guī)律：T>120℃,T降低很快;T<120℃,T下降速度明顯減緩;T<100℃,T每天僅下降1℃。5煤火熄滅指標與復燃的探討5煤火熄滅指標與復燃的探討煤自燃火災形成難，熄滅