佳瑞煤矿采空区煤炭自燃标志性气体实验研究-论文.pdf

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1、第11卷第4期华北科技学院学报Vol_11No．42014年4月JournalofNorthChinaInstituteofScienceandTechnologyApr．2014佳瑞煤矿采空区煤炭自燃标志性气体实验研究陈绍杰，高亮，李东明(华北科技学院安全工程学院，北京东燕郊101601)摘要：佳瑞矿15101工作面属于近距离煤层开采，采空区为松散煤岩混合体。实验室开展了14、15煤的程序升温实验，分析了煤自燃过程中各气体的生成量与温度之间变化规律。结果表明：两个煤层自燃生成的CO、CH、CH等气体变化规律基本相同，c}{6气体变化规律差异明显。综合确定了佳瑞矿采空

2、区煤炭自燃标志性气体指标为CO、CH及CH，为预防采空区煤炭自燃提供了依据，有效保障煤矿的安全高效生产。关键词：采空区；自燃；程序升温；标志性气体中图分类号：TD75文献标识码：A文章编号：1672—7169(2014)04—0014—05ExperimentalResearchonIndexGasofGoafCoalSpontaneousCombustioninJiaruiMineCHENShao-jie，GAOLiang，LIDong-ming(∞zofSafetyEngineering，NorthChinaInstituteofScienceandTechnol

3、ogy，ranjiao，101601，China)Abstract：The15101workfaceofJiaruiMineisclosedistancecoalseamsmining，andthegoafisloosemix-tureofcoalandrock．Throughprogrammedtemperatureexperimentsof14and15coalsamples．therelation—shipbetweendiferentgasgenerationrateofcoalspontaneouscombustionandtemperaturewerean

4、alyzed．TheresultsshowthatthegenerationlawofCO，C2H4andCH4etcoftwocoalseamsarebasicallythesame，andthegenerationlawofC2h6isdistinctivelydifferent．rnlegoafcoalspontaneouscombustionindexgasofJiamiMineisdetermined，andtheindexisCO，C2H4andC2H2．Theresearchresultprovidesareliablebasisforpreventin

5、gthecoalspontaneouscombustionintheg0af，andguaranteesthesafeandhighefficientproductionofcoalmine．Keywords：goaf；coalspontaneouscombustion；temperatureprogrammed；indexgas气体是指火灾生成物中独有的、能够表征生成量0引言与相应温度、并能进行预测预报火灾的气体。根煤炭自燃是制约煤矿高产高效安全生产的重据标志性气体变化规律推断煤的自热温度，是目大灾害之一，因煤炭自燃引起的火灾占煤矿火灾前煤自燃预测预报应用最广泛的方

6、法J。科学的90％以上，采空区则是煤炭自燃火灾的主要发合理的确定煤自燃标志性气体对矿井的防灭火预生地点。采空区煤炭自燃是一个极其复杂的测预报工作至关重要。动态变化过程，影响因素多]。煤炭自燃标志性佳瑞矿主采15煤层，15101工作面为一采区收稿日期：2014—02—16作者简介：陈绍杰(1981一)，男，河南焦作人，博士，华北科技学院安全工程学院讲师，研究方向为矿山安全。E—mail：chenshaojie@ncist．edu．cn14第4期陈绍杰等：佳瑞煤矿采空区煤炭自燃标志性气体实验研究首采综放工作面，地质条件简单。工作面的倾向程序控温箱长度150m，走向可采长度

7、450m。煤层平均厚度6．62m，煤层倾角2。一15。，工作面采高2．6m，距上部14煤层平均间距7．29m，推进速度2．4m／d。工作面采用双u型通风系统(两进两回)，采用高抽巷抽放、高位孔抽放和插管密闭抽放治理采空区瓦斯。佳瑞矿14煤层和15煤层自燃倾向性鉴定均为“Ⅱ级”，为自燃煤层。该矿周边矿图1程序升温实验装置示意图井15煤层曾发生过煤炭自燃【卜引。15煤层采用1．3实验过程轻型放顶煤采煤法，较近的层间距使得14煤会冒落至l5煤层采空区，采空区遗煤是l4煤和将制备好的实验煤样装入煤样罐，煤样罐放15煤的混合体。鉴于此，本文综合分析了佳瑞矿人加