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预测煤自燃的气体分析法判定指标研究现状
 时间:2019-02-25   浏览:   分享

1 引言

煤自燃是煤矿开采过程中面临的主要自然灾害之一。统计数据表明:我国具有自燃倾向性的煤层占开采煤层总数的79.93%,国有重点煤矿可采厚煤层的矿井基本上都存在煤自然发火问题。煤自燃是一个复杂的物理化学过程,其发生要经历准备期和自热期等,处于不同阶段时往往表现出不同的预兆,利用这一特征可以对煤自燃发展阶段进行预测,并根据情况采取不同的治理措施,提高煤自燃防治的有效性。这是煤自燃防治工作的重要环节,《矿井防灭火规范(试行)》要求每一自燃矿井均要及时掌握自然发火动向,建立自然发火观测网,确定自然发火的临界值,对全矿井的自燃危险区域进行系统地、定期地观测,一旦发现某一指标已达到临界值,应迅速作出预报。

根据预测原理的不同,现有预测煤自燃的方法可分为直接感觉法、气体分析法、测温法等。煤的自然发火过程可大致分为缓慢氧化阶段、加速氧化阶段和剧烈氧化阶段三个不同的发展阶段,在此期间将会产生CO、CO¬2、CH4、C2H4、C2H6、C3H8、C2H2等气体,且不同阶段对应着不同的气体产物种类和浓度。气体分析法就是根据煤矿井下某些气体成分的存在及其浓度变化特征来识别煤炭自燃的发生及其发展程度的。由于气体分析法的测试工艺简便易行,测试结果相对可靠,目前已成为煤矿现场应用广泛的煤自燃预测方法之一。中国、美国、英国、波兰、印度、日本、俄罗斯等主要产煤国家均对煤氧化自燃过程中的气体产物变化规律进行了系统地研究,并提出了各自的气体分析指标体系。本文将对当前预测煤自燃的气体分析法的判定指标研究现状进行分析。


2 判定指标的种类


总体来看,现有气体分析法的判定指标可分为两类:①煤氧化所产生的气体成分;②煤氧化产生气体的浓度变化或气体之间的比值关系。



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