平煤十三矿煤层自燃发火机理及规律分析-论文.pdf

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1、2014年8月山西煤炭管理干部学院学报Aug．，2014第27卷第3期JournalofShanxiCoal-MiningAdministratorsCollegeV01．27No．3·煤电技术研究·平煤十三矿煤层自燃发火机理及规律分析刘彦涛(晋能有限责任公司太原煤业分公司，山西太原030006)【摘要】高突易燃煤层自然发火受煤层自燃倾向性、自然发火期、赋存条件、采煤方法、通风状况、采面推进速度和掘进方式等多方面因素的影响。本文通过对平煤十三矿瓦斯与自然发火共存条件下煤层的自然发火机理分析，找出了十三矿煤层自然发火的一般规律，为十三矿有针对性的制定和采取自然发火防治措施提供了依据。【关键词】

2、煤炭生产高突易燃煤层发火机理原因规律分析【中图分类号】TD713【文献标识码】A【文章编号】1008—8881(2014)03—0051—030引言：煤样名Mad(％)Vad(％)Aad(％)FCadQadHad(％)(％)(MJ／kg)在我国，煤炭能源的赋存条件和开采条件十分己1}171．7229．1716_3152．828．624．69复杂，瓦斯爆炸、火灾事故已成为严重威胁煤矿安表1工业分析测试结果全生产的最主要自然灾害。中平能化集团所属矿井煤的自燃倾向性是煤自然发火危险性评价的经过近50年的开采，目前公司大型主力骨干矿井首要指标，它是指煤自身自然发火的难易程度。鉴基本上全是高瓦斯、突出

3、矿井，自然发火矿井，矿井定采用煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法，利用zRJ一1瓦斯、自然发火等灾害日趋严重。瓦斯问题、自然发型煤自燃性测定仪进行测定，该方法依据煤对氧气火问题已成为制约公司矿井高产高效建设和可持的吸附能力大小作为主要判断指标，并综合考虑其续发展的突出问题、关键问题。他因素对煤的自燃倾向性进行分类。1煤层自然发火机理分析在实验室平煤十三矿煤样进行煤样的真密度煤层自然发火的机理分为内因和外因，内因通与吸氧量测定，结果如表1、表2所示：过实验室对煤样的实验分析得出；外因通过对试验按照上述实验过程对所取煤样进行吸氧实验。工作面的现场考察分析得出。自燃倾向性等级自然倾向性煤的吸氧量，cm3／

4、g干煤1．1煤层自然发火内因I容易自然≥0．71为研究十三矿工作面煤层自然发火的内因，在II自燃0．41～0．70河南理工大学实验室对工作面煤层的煤样进行了III不易自燃≤0．40实验考察，考察内容为：煤样的工业分析，煤样的自表1褐煤、烟煤类自燃倾向性分类表然倾向鉴定，煤样的最短自然发火期、不同粒度煤样的氧化吸氧量测定。煤样取样时间：2007年10月20Et；取样地点：表2煤样真相对密度13081工作面；鉴定和考察13期：2007年10月。实验测量的煤样的吸氧量如表3所示：2．1．1煤的工业分析根据实验数据结合煤自燃倾向性等级分类标煤的工业分析主要对煤中的水分、灰分和挥发煤样名吸氧量(cm3

5、／g)含硫量(％)分进行测定，并根据水分、灰分和挥发分对固定碳、一l0．410．369发热量和氢含量进行计算。通过对所取煤样进行测表3煤的物理吸氧量及含硫量试，结果如表2所示。准可得所测煤样自燃倾向性如表4所示：1．1．2煤的自然倾向性实验结果表明：己煤层属于II类自然煤层收稿日期：2014—06—08作者简介：刘彦涛(1973一)，男，河南南阳人，晋能有限责任公司太原煤业分公司副总工程师，工程师，一级建造师，硕士。51煤样名自燃等级火。此外，实验室对不同粒度煤样的吸氧量考察表明，煤层粒度愈小，则愈容易氧化自燃，十三矿煤层一lⅡ(自燃)表4煤样自燃倾向性鉴定结果较软，开采中碎煤较多，增加了煤

6、层氧化自燃的条2．1．3煤样最短自然发火期测定件。通过对工作面下隅角垮落煤炭的取样分析，老煤层最短自然发火期是判定矿井发火强度的空煤75％为碎煤。主要依据，为确定十三矿二煤层最短自然发火期，1．2．2采煤方法对煤层自然发火的影响在实验室采用煤碳自然发火模拟实验装置进行测十三矿的采煤方法为综采分层开采或放顶煤定。它的基本原理是煤样在绝热炉中氧化蓄热，炉开采，与一般采煤方法相比，其增加的自然发火因子具有温度跟踪功能，尽量作到绝热。煤样试验温素为：度与环境温度一致，煤样蓄热温度上升达到着火温(1)工作面采空区的浮煤呈3m高的立体分布，度为止。仪器记录下来从试验开始到达着火点的时黄泥灌浆时浆水沿底板

7、流走，采空区上部浮煤易氧间，就是煤层最短自然发火期。经试验测定二煤层化自燃；最短自然发火期为58天。(2)工作面所采煤层地质构造复合，在分层或1．1．4不同粒度煤样的氧化吸氧量测定托顶煤开采时，采空区内浮煤成倍地增加，大大地根据实验条件，对粒度为0～3mm的煤样进行增加了采空区内的可燃物，使采空区易自然发火。了氧化吸氧量测定，不同粒度煤样的氧化吸氧量测(3)井下条件复杂，采面推进速度较慢，易使煤定结果见表5和