為了有效實(shí)現(xiàn)趙家寨高地溫煤礦二1煤層自燃預(yù)測預(yù)報(bào),本論文采用程序升溫實(shí)驗(yàn),得到5組煤自然發(fā)火標(biāo)志氣體與溫度關(guān)系,優(yōu)選二1煤層自然發(fā)火標(biāo)志氣體,并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,制定該礦的煤自燃分級預(yù)警表,提出對應(yīng)防控措施。結(jié)果表明:CO氣體出現(xiàn)時(shí)為緩慢氧化階段,C₂H₄和C₂H₆氣體出現(xiàn)時(shí),進(jìn)入快速氧化階段,該煤層應(yīng)該首選CO作為其煤自然發(fā)火主要標(biāo)志氣體,CO/CO₂作為其煤自然發(fā)火主要復(fù)合指標(biāo),并以C₂H₄和C₂H₆作為輔助指標(biāo),制定4級預(yù)警表,提出了各級煤炭自燃防控措施。研究成果對鄭州礦區(qū)二1煤層Ⅲ類不易自然發(fā)火煤炭的自燃防控具有一定指導(dǎo)意義。

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圖1程序升溫試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖

采用程序升溫試驗(yàn)裝置獲得煤自然發(fā)火標(biāo)志氣體與溫度關(guān)系，從而按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選煤自然發(fā)火標(biāo)志氣體。程序升溫試驗(yàn)裝置是由中國礦業(yè)大學(xué)(北京)火災(zāi)防治實(shí)驗(yàn)室研制的煤低溫氧化試驗(yàn)系統(tǒng)，如圖1。該系統(tǒng)主要由預(yù)熱氣路系統(tǒng)、傳熱煤樣罐、程序控溫箱、氣體采集及氣體分析系統(tǒng)等組成。1.1煤樣的制備

圖2CO氣體濃度隨煤溫變化趨勢圖

圖2為上述5組煤樣CO氣體濃度隨煤溫變化規(guī)律。由圖2可知，在30℃情況下，5組煤樣都存在CO氣體但含量很少。其中12205和12209工作面的CO氣體體積分?jǐn)?shù)分別為1.0677×10-6、5.3574×10-6;在100℃之前，CO產(chǎn)生量在緩慢增加;此時(shí)煤樣處于緩慢氧化階段;在1....

圖3CO/CO2值隨煤溫變化趨勢圖

圖2CO氣體濃度隨煤溫變化趨勢圖2.2CxHy產(chǎn)生規(guī)律

圖4C2H4氣體濃度隨煤溫變化趨勢圖

圖4為5組煤樣C2H4濃度隨溫度的變化規(guī)律。從圖4可知，C2H4氣體開始出現(xiàn)的溫度為170℃左右，并且5組煤樣C2H4濃度隨溫度變化趨勢一致，該結(jié)果與其他典型煤樣自燃C2H4出現(xiàn)溫度(120℃)差別較大，其中12205和12209工作面實(shí)驗(yàn)煤樣C2H4體積分?jǐn)?shù)分別為3.9912....

本文編號：3967209