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《煤自然发火规律及指标气体优选研究_占伟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、消防理论研究煤自然发火规律及指标气体优选研究12223占伟,安志刚,任砚东,黄旭,宋双林(1.三明市消防支队,福建三明365000;2.铁法煤业集团大隆矿,辽宁铁岭112700;3.煤炭科学研究总院沈阳研究院,辽宁沈阳110016)摘要:介绍煤自燃学说和煤炭自然发火指标气体的选取20世纪90年代以后,国内外学者又提出了一系列学说,原则。为建立煤自然发火标志气体指标体系,采集大隆矿区6如:自由基作用学说、电化学作用学说、氢原子作用学说、个具有代表性的煤样,在实验室中进行煤低温氧化升温模拟实基团作用理论等。验,记录过程中气体产物的生成量及检
2、测到的气体最低温度,2指标气体选取原则并在此基础上建立大隆矿煤自然发火标志气体指标体系,为该煤层开采后,煤与氧接触氧化放热,热量积聚引起温矿区预测预报煤自然发火提供参考。度升高,致使煤自然发火危险程度大大增加,根据此阶段关键词:煤层;自燃;标志气体;指标体系煤自燃进程中的温升、气体释放等变化特征,超前判识自中图分类号:X913.4,TD75文献标志码:A燃状态,对煤自然发火进行早期识别并预警,是煤自燃预文章编号:1009-0029(2010)11-0954-04报方法的依据。主要有标志气体分析法和测温法。测温法直接明了,但是埋设温度传感器和埋管
3、布线等工作较煤炭工业是国民经济和社会发展的基础产业,煤炭为困难,布点所能控制的范围较窄,难以快速、全面、准确工业的可持续发展直接关系着全面建设小康社会目标的地获得采场与采空区的温度变化状况,而且一次性消耗实现和国家能源安全。资料表明,目前全国约有75%的材料多,增加了吨煤生产成本。气体分析法根据煤在氧工业原料、76%的电能、80%的民用商品能源以及60%化过程中产生的一系列反映煤自然发火特征气体的变化的化工原料来源于煤炭。但我国煤矿安全生产形势非常规律进行火灾早期预报。煤样升温实验和实践均证明,严峻,据统计,每年由煤自燃形成的火灾近400起,仅在气体
4、成分和煤的温度有密切关系。分析煤样在不同温度我国北方煤田累计烧毁煤炭超过42亿吨。火灾不仅导条件下产生气体的成分,找出煤温与气体成分的对应关致煤炭资源浪费,还会产生大量有毒有害气体,并可能进系,将易于检测、有代表性和规律性的气体即指标气体作一步诱发瓦斯、煤尘爆炸等恶性事故。因此,深入研究煤为预报煤自然发火的依据,通过分析井下某点的气体成炭自燃机理、揭示内源火灾实质、提出科学的防治技术越分,即可得到风流经过区域煤所处的温度范围,该方法也来越受到人们的重视。称间接温度法,是最适用和有效的方法。1煤自燃学说煤炭自然发火指标气体的优选与应用一直是各国学自人
5、类开始探索煤自燃机理以来,众多学者先后提者研究和探讨的问题。罗海珠、钱国胤在分析大量实验出多种学说,主要包括:黄铁矿导因学说、细菌导因学说、数据的基础上,集中研究了我国不同煤种的煤在氧化自酚基导因学说及煤氧复合综合作用学说。其中,煤氧复燃过程中气体产物组成和变化规律,并提出指标气体与合综合作用学说得到了大多数学者的认同,并在此基础煤温的定量关系和早期预报自然发火指标。然而,煤热上提出了一系列煤自燃预测预报早期识别技术。解时会产生多种气体,且各种气体生成量与煤温之间的17世纪,Plolt和Berzelius提出:由于煤层中的黄铁关系因煤质不同而异,各气
6、体的产生受多种因素的影响,矿和空气中的水和氧相互作用,放出热量使煤体升温,最尤其在实际生产中,指标气体受到地质条件、采矿条件、终导致煤自燃。该学说无法解释不含或含极少黄铁矿煤通风条件等因素的影响,同时采集气样的地点和时间也层的自燃,具有一定的局限性。1927年,Potter提出细菌会影响对煤自燃发展程度的判定。因此,在指标气体的作用学说,该理论认为,细菌作用使煤体放出一定热量,选择与应用方面,不存在统一的规则,必须采取煤矿的实对煤自燃起到决定性作用。也有人认为煤自燃是细菌与际情况和实验室研究相结合的方法,提出适合的煤炭自黄铁矿共同作用的结果。1940
7、年,特龙诺夫提出煤自热然发火早期预报指标气体。是由于煤体内不饱和酚基化合物强烈吸附空气中的氧,3煤氧化升温实验同时放出一定热量所致。1951年,波兰学者Dubois等研3.1实验装置究得出,在不同的温度范围,对煤自燃起主要作用的菌类煤氧化升温实验装置主要包括温度控制单元、色谱不同。20世纪60年代,我国抚顺煤炭科学研究所通过分析单元和数据处理单元,示意图如图1所示。系统通大量煤样分析得出,低温时,煤的吸氧量越大越易自燃。过温度控制单元对煤样升温,并通过对不同温度下气体954FireScienceandTechnology,November2010
8、,Vol29,No.11产物的定性与定量分析研究煤的自然发火过程。这是由于C2H4与C2H6的产生速率不一致
