采空區(qū)自然發(fā)火標(biāo)志性氣體在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 15:58
為解決采空區(qū)自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)在準(zhǔn)確性、及時(shí)性方面存在的問(wèn)題,通過(guò)5種氧氣濃度(21%、18%、15%、12%、9%)的煤自然發(fā)火程序升溫實(shí)驗(yàn),確定了自然發(fā)火標(biāo)志性氣體,并利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采空區(qū)標(biāo)志性氣體變化情況,實(shí)現(xiàn)了煤自燃的自動(dòng)預(yù)警。根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,還可以自動(dòng)得出采空區(qū)自燃"三帶"變化規(guī)律,有助于確保煤礦防滅火工作的安全高效實(shí)施。
【文章來(lái)源】:能源與環(huán)保. 2020,42(11)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
程序升溫實(shí)驗(yàn)裝置
圖1 程序升溫實(shí)驗(yàn)裝置表1 程序升溫箱煤樣加熱升溫實(shí)驗(yàn)條件Tab.1 Experimental conditions of coal sample heating in temperature programmed box 編號(hào) 試管煤高/cm 煤體積/cm3 密度/(g·cm-3) 空隙率/% 氧濃度/% 1號(hào) 16.40 1 287.40 0.78 0.45 21 2號(hào) 16.60 1 306.77 0.76 0.46 18 3號(hào) 16.80 1 328.53 0.73 0.48 15 4號(hào) 16.90 1 339.41 0.72 0.49 12 5號(hào) 16.50 1 296.32 0.77 0.45 9 注:煤樣質(zhì)量均為1 000 g,空氣流量均為120 mL/min,升溫速度均為0.3 ℃/min。
氣體濃度、耗氧速率與煤溫關(guān)系曲線如圖3、圖4所示。由圖3、圖4可知:①煤樣臨界溫度為85 ℃;②煤樣干裂溫度為120 ℃;③煤樣中存在CO,且隨溫度的升高,CO濃度逐漸增加;④煤樣中存在CH4,且隨溫度的升高,CH4濃度逐漸增加;⑤煤樣在70 ℃的溫度下出現(xiàn)C2H6氣體,濃度隨溫度升高而增加;⑥煤樣在120 ℃的溫度下出現(xiàn)C2H4氣體,濃度隨溫度升高而增加;⑦煤樣耗氧速度隨著煤溫的升高而增加。圖4 耗氧速度與煤溫關(guān)系曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綜采工作面三帶劃分及防滅火技術(shù)[J]. 許亞優(yōu). 陜西煤炭. 2020(S2)
[2]采空區(qū)自燃“三帶”自動(dòng)化分析技術(shù)[J]. 趙彤宇,楊勝?gòu)?qiáng),陳登照,劉杰. 煤礦安全. 2020(04)
[3]煤炭自燃機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 侯欣然,喬建,王福生. 煤炭與化工. 2018(06)
[4]斜溝煤礦13號(hào)煤層自然發(fā)火特性試驗(yàn)研究[J]. 李國(guó)輝,畢建乙,張輝,孫亮. 煤炭與化工. 2018(04)
[5]基于交叉點(diǎn)法的煤自燃低溫氧化階段特性和關(guān)鍵參數(shù)[J]. 徐永亮,王蘭云,宋志鵬,余明高,荊國(guó)松. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]補(bǔ)連塔煤礦上覆采空區(qū)自然發(fā)火治理技術(shù)[J]. 關(guān)萬(wàn)里. 煤礦安全. 2017(S1)
[7]采空區(qū)自然發(fā)火多場(chǎng)耦合數(shù)值模擬研究[J]. 黎力,李治剛,奚弦,賀偉. 中國(guó)礦業(yè). 2017(03)
[8]我國(guó)煤火災(zāi)害防治技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 鄧軍,李貝,王凱,王彩萍. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(10)
[9]煤炭自燃災(zāi)變過(guò)程突變特性研究[J]. 張玉濤,李亞清,鄧軍,張辛亥. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[10]高瓦斯易自燃煤層瓦斯與自燃復(fù)合致災(zāi)機(jī)理研究[J]. 楊勝?gòu)?qiáng),秦毅,孫家偉,蔣春林,倫嘉云. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(06)
本文編號(hào):3332366
【文章來(lái)源】:能源與環(huán)保. 2020,42(11)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
程序升溫實(shí)驗(yàn)裝置
圖1 程序升溫實(shí)驗(yàn)裝置表1 程序升溫箱煤樣加熱升溫實(shí)驗(yàn)條件Tab.1 Experimental conditions of coal sample heating in temperature programmed box 編號(hào) 試管煤高/cm 煤體積/cm3 密度/(g·cm-3) 空隙率/% 氧濃度/% 1號(hào) 16.40 1 287.40 0.78 0.45 21 2號(hào) 16.60 1 306.77 0.76 0.46 18 3號(hào) 16.80 1 328.53 0.73 0.48 15 4號(hào) 16.90 1 339.41 0.72 0.49 12 5號(hào) 16.50 1 296.32 0.77 0.45 9 注:煤樣質(zhì)量均為1 000 g,空氣流量均為120 mL/min,升溫速度均為0.3 ℃/min。
氣體濃度、耗氧速率與煤溫關(guān)系曲線如圖3、圖4所示。由圖3、圖4可知:①煤樣臨界溫度為85 ℃;②煤樣干裂溫度為120 ℃;③煤樣中存在CO,且隨溫度的升高,CO濃度逐漸增加;④煤樣中存在CH4,且隨溫度的升高,CH4濃度逐漸增加;⑤煤樣在70 ℃的溫度下出現(xiàn)C2H6氣體,濃度隨溫度升高而增加;⑥煤樣在120 ℃的溫度下出現(xiàn)C2H4氣體,濃度隨溫度升高而增加;⑦煤樣耗氧速度隨著煤溫的升高而增加。圖4 耗氧速度與煤溫關(guān)系曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]綜采工作面三帶劃分及防滅火技術(shù)[J]. 許亞優(yōu). 陜西煤炭. 2020(S2)
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[5]基于交叉點(diǎn)法的煤自燃低溫氧化階段特性和關(guān)鍵參數(shù)[J]. 徐永亮,王蘭云,宋志鵬,余明高,荊國(guó)松. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]補(bǔ)連塔煤礦上覆采空區(qū)自然發(fā)火治理技術(shù)[J]. 關(guān)萬(wàn)里. 煤礦安全. 2017(S1)
[7]采空區(qū)自然發(fā)火多場(chǎng)耦合數(shù)值模擬研究[J]. 黎力,李治剛,奚弦,賀偉. 中國(guó)礦業(yè). 2017(03)
[8]我國(guó)煤火災(zāi)害防治技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 鄧軍,李貝,王凱,王彩萍. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(10)
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[10]高瓦斯易自燃煤層瓦斯與自燃復(fù)合致災(zāi)機(jī)理研究[J]. 楊勝?gòu)?qiáng),秦毅,孫家偉,蔣春林,倫嘉云. 煤炭學(xué)報(bào). 2014(06)
本文編號(hào):3332366
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