煤火災(zāi)害隱患識(shí)別技術(shù)

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

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(zhǎng)時(shí)間會(huì)自燃；

2）滅火工程的實(shí)施效果如何考察，熄滅后在怎樣的條件下會(huì)復(fù)燃等。

目的：逐步形成現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況下易于使用的量化識(shí)別指標(biāo)。1問題和目的

測(cè)溫法和指標(biāo)氣體分析法（熱傳導(dǎo)差，氣體飄移性好）測(cè)溫是最直接的煤自燃程度預(yù)報(bào)方法，但由于煤巖導(dǎo)熱性差，測(cè)定難度大。氣體指標(biāo)分析是煤礦井下最主要的煤自燃程度預(yù)報(bào)技術(shù)。尚無明確的指標(biāo)。2煤火災(zāi)害程度識(shí)別的主要方法指標(biāo)氣體：O2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2和H2等。預(yù)報(bào)指標(biāo)：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(shí)別的氣體指標(biāo)3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別

氣體濃度與煤溫的關(guān)系是單調(diào)的（且受風(fēng)量影響），氣體濃度比值與煤溫關(guān)系則存在著極值點(diǎn)和拐點(diǎn)。為消除風(fēng)流稀釋、儀器檢測(cè)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(diǎn)和拐點(diǎn)）為：CO2/CO、CH4/C2H6、C2H4/C2H6、C3H8/C2H6。3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)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(shí)驗(yàn)?zāi)M3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別測(cè)點(diǎn)分布：層間距0.2m，徑向0.2m，布置12層；測(cè)溫點(diǎn)46個(gè)；取氣點(diǎn)24個(gè)。3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別自然發(fā)火特性參數(shù)：不同初始煤溫時(shí)的實(shí)驗(yàn)自然發(fā)火期；不同煤溫時(shí)的放熱強(qiáng)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(fēng)強(qiáng)度；特征溫度：臨界溫度(

75℃)

；干裂溫度(

105℃)

；活性溫度(

150℃);煤溫與標(biāo)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(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別指標(biāo)氣體濃度與煤溫的關(guān)系曲線（自然升溫）3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別指標(biāo)氣體濃度與煤溫的關(guān)系曲線（自然升溫）3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別指標(biāo)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(fēng)量影響3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別3基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別識(shí)別指標(biāo)（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(shí)別指標(biāo)。早期識(shí)別指標(biāo)（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(shí)別指標(biāo)（100℃～200℃）：

CO2/CO；C2H4/C2H6

；C3H8/C2H6后期識(shí)別指標(biāo)（200℃以上）：

氣體濃度變化率；

CO2/CO；C2H4/C2H6

；C3H8/C2H63基于指標(biāo)氣體的煤自燃程度識(shí)別方法有效可靠的觀測(cè)：

1）觀測(cè)位置合理；高負(fù)壓點(diǎn)、恒定風(fēng)量、避開溫差自然風(fēng)壓影響、最佳排除炮煙影響。

2）采樣方法可靠；定點(diǎn)、定時(shí)、定人員、定要求。

3）分析儀器準(zhǔn)確；氣相色譜儀。4工作面自燃早期識(shí)別的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)要求監(jiān)測(cè)位置：

采空區(qū)：進(jìn)入采空區(qū)30m左右布置一個(gè)束管監(jiān)測(cè)點(diǎn)；回風(fēng)隅角：隨工作面移動(dòng)；回風(fēng)流：固定點(diǎn)；工作面架間。監(jiān)測(cè)手段：人工檢測(cè)；安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)；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(shí)別的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)要求自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)爐內(nèi)最高煤溫隨時(shí)間的變化曲線絕氧降溫與供風(fēng)復(fù)燃煤樣：龍口，15t；時(shí)間：2003.4.2～6.1；自然發(fā)火（35d)：

22℃～312℃；絕氧降溫（22d)：

312℃～67℃；供風(fēng)復(fù)燃（5d)：

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

67～300℃自然升溫：15天供風(fēng)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(biāo)與復(fù)燃的探討5煤火熄滅指標(biāo)與復(fù)燃的探討煤自燃火災(zāi)形成難，熄滅