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      煤自燃預測技術

      目前,煤礦實際應用過程中常采用氣體分析法對煤自燃程度進行預測,是一種切實可行的預測手段。煤氧化升溫過程中會釋放出CO、CO2、CH4和C2H4等氣體,這些氣體會隨著溫度的升高表現出規律的變化趨勢。同時,對煤自燃過程中的氣體指標進行分析是目前煤自燃預測的主要方法。

      煤層火災早期的預測預報指標氣體選擇一般具有:早期顯現性、易檢測性、可測性等原則。由于CO氣體在煤低溫氧化過程的初期就能被檢測到,隨溫度升高呈現指數增長趨勢,且具有較好規律性。因而,諸多專家常選用CO氣體作為預測預報的主要指標氣體。但由于井下檢測點易受到漏風、人工采樣缺陷等因素影響,單一類的指標作為煤自燃程度的判定,缺乏一定準確性。國內外大量學者對烷烴、烯烴及其派生指標烯烷和鏈烷的比值作為指標煤自燃預測預報的研究內容,可知烯烴的出現落后于CO氣體產生,常用于表征煤氧化反應進入加速氧化階段,可以作為預測煤自燃進入高溫階段氣體。

      綜上所述,煤氧化過程中,會產生CO、CO2等氣體,CO可作為首選指標。而烷烴類、烯烴類出現次之,因此可用來推測煤自燃所處的階段。為煤自燃預測防治提供科學依據。

      標志氣體分析法是煤自燃早期預測預報的重要理論依據。研究表明,煤體氧化自燃過程中伴隨有多種氣體產生,包括CO、CH4、C2H4、C2H6等多種氣體,且不同氣體產生臨界溫度存在差異。其中,CO存在于煤自燃發火全過程,是煤自燃早期預測預報重要標志氣體之一;C2H4產生溫度較高,一般標志煤體進入氧化加速階段;C2H2氣體的出現標志著煤體進入劇烈氧化階段。借助煤體低溫氧化實驗,分析煤體低溫氧化階段各類氣體的產生變化規律,即可有效預測煤氧化自燃程度。

      徐州吉安礦業科技有限公司研發的煤自燃在線監控與智能預警系統主要由數據采集層、數據傳輸層、控制及數據分析層三部分組成,實現了井下氣體自動采樣、分析及預警的功能。地面上位機能夠實時顯示井下設備工作狀態、遠程控制井下設備的工作模式、對指定地點氣體進行采樣分析,信息化、智能化程度高,靈活便捷。并且公司研發團隊對全國近200多個礦的煤樣進行了標志性氣體產生規律的測試,并分析總結出了不同煤種的煤自燃預警臨界指標??梢砸罁玫V井的煤種設置煤自燃預警臨界指標,系統軟件會自動調用內置分析模型,通過與監測數據的對比分析,實現對煤自燃的低溫氧化智能預警。

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      創建時間:2021-12-25 11:50
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