煤火災(zāi)害隱患識別技術(shù)

煤火災(zāi)害隱患程度識別技術(shù)基于氣體指標的目錄1問題和目的2煤火災(zāi)害程度識別方法3基于指標氣體的煤火災(zāi)害程度識別4工作面自燃早期識別的現(xiàn)場監(jiān)測要求5煤火熄滅指標與復(fù)燃的探討實際條件下(尚無明確的指標)：

1）很難確定煤自燃高溫區(qū)的位置和范圍，煤自燃程度或煤溫，煤多少天或多長時間會自燃；

2）滅火工程的實施效果如何考察，熄滅后在怎樣的條件下會復(fù)燃等。

目的：逐步形成現(xiàn)場實際情況下易于使用的量化識別指標。1問題和目的

測溫法和指標氣體分析法（熱傳導(dǎo)差，氣體飄移性好）測溫是最直接的煤自燃程度預(yù)報方法，但由于煤巖導(dǎo)熱性差，測定難度大。氣體指標分析是煤礦井下最主要的煤自燃程度預(yù)報技術(shù)。尚無明確的指標。2煤火災(zāi)害程度識別的主要方法指標氣體：O2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2和H2等。預(yù)報指標：1）出現(xiàn)溫度；2）氣體濃度；3）濃度變化率；4）濃度比值：ΔCO/ΔO2；C2H6/CH4；C2H6/C2H4等。

煤自燃程度（溫度）識別的氣體指標3基于指標氣體的煤自燃程度識別

氣體濃度與煤溫的關(guān)系是單調(diào)的（且受風量影響），氣體濃度比值與煤溫關(guān)系則存在著極值點和拐點。為消除風流稀釋、儀器檢測誤差和氣體成因等因素影響，可選為煤自燃程度判定表征參數(shù)的氣體濃度比值（存在極值點和拐點）為：CO2/CO、CH4/C2H6、C2H4/C2H6、C3H8/C2H6。3基于指標氣體的煤自燃程度識別內(nèi)徑2.8m，裝煤高度2.2m；外徑3.8m，總高度3.3m；最大裝煤體積13.5m3，最大裝煤量15t。煤自然發(fā)火全過程實驗?zāi)M3基于指標氣體的煤自燃程度識別測點分布：層間距0.2m，徑向0.2m，布置12層；測溫點46個；取氣點24個。3基于指標氣體的煤自燃程度識別自然發(fā)火特性參數(shù)：不同初始煤溫時的實驗自然發(fā)火期；不同煤溫時的放熱強度、耗氧速度、氣體產(chǎn)生率；煤自燃極限參數(shù)：最小浮煤厚度；下限氧濃度；最大漏風強度；特征溫度：臨界溫度(

75℃)

；干裂溫度(

105℃)

；活性溫度(

150℃);煤溫與標志氣體的關(guān)系：出現(xiàn)溫度；氣體濃度；濃度變化率；氣體濃度比值;熄滅和復(fù)燃特性3基于指標氣體的煤自燃程度識別指標氣體濃度與煤溫的關(guān)系曲線（自然升溫）3基于指標氣體的煤自燃程度識別指標氣體濃度與煤溫的關(guān)系曲線（自然升溫）3基于指標氣體的煤自燃程度識別指標氣體濃度比值與煤溫的關(guān)系曲線（自然升溫）氣體濃度比值不受采樣位置和風量影響3基于指標氣體的煤自燃程度識別3基于指標氣體的煤自燃程度識別識別指標（氧化氣體；解吸氣體；常量與微量）依據(jù)氣體濃度及其比值變化曲線確定如下識別指標。早期識別指標（100℃以下）：

CO濃度及其變化率；參考O2、CH4和CO2濃度；

CO/CH4；CO/O2；CO2/CO中期識別指標（100℃～200℃）：

CO2/CO；C2H4/C2H6

；C3H8/C2H6后期識別指標（200℃以上）：

氣體濃度變化率；

CO2/CO；C2H4/C2H6

；C3H8/C2H63基于指標氣體的煤自燃程度識別方法有效可靠的觀測：

1）觀測位置合理；高負壓點、恒定風量、避開溫差自然風壓影響、最佳排除炮煙影響。

2）采樣方法可靠；定點、定時、定人員、定要求。

3）分析儀器準確；氣相色譜儀。4工作面自燃早期識別的現(xiàn)場監(jiān)測要求監(jiān)測位置：

采空區(qū)：進入采空區(qū)30m左右布置一個束管監(jiān)測點；回風隅角：隨工作面移動；回風流：固定點；工作面架間。監(jiān)測手段：人工檢測；安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測；束管系統(tǒng)或色譜儀。數(shù)據(jù)分析：根據(jù)氧氣濃度確定數(shù)據(jù)的有效性；提取有效數(shù)據(jù)，分析氣體成份的變化情況。4工作面自燃早期識別的現(xiàn)場監(jiān)測要求自然發(fā)火實驗爐內(nèi)最高煤溫隨時間的變化曲線絕氧降溫與供風復(fù)燃煤樣：龍口，15t；時間：2003.4.2～6.1；自然發(fā)火（35d)：

22℃～312℃；絕氧降溫（22d)：

312℃～67℃；供風復(fù)燃（5d)：

67℃～527℃；5煤火熄滅指標與復(fù)燃的探討不同過程最高溫度點隨時間的變化關(guān)系對比曲線

67～300℃自然升溫：15天供風復(fù)燃：4天自燃慢；復(fù)燃快。67～300℃自然升溫：15天絕氧降溫：23天自燃快；降溫慢。降溫熄滅規(guī)律：T>120℃,T降低很快;T<120℃,T下降速度明顯減緩;T<100℃,T每天僅下降1℃。5煤火熄滅指標與復(fù)燃的探討5煤火熄滅指標與復(fù)燃的探討煤自燃火災(zāi)形成難，熄滅