煤层自然发火指标气体分析

察哈素煤矿3号煤层自然发火标志性气体研究及其应用芮国相;王玉怀;任建军;席晓斌【摘要】In order to predict the spontaneous combustion in the No. 3 coal seam of Chahasu coal mine, 5 coal samples were selected from the coal seam and the effect of temperature rising programmed test on process of coal oxidation was studied. The rules of gases emissions such as CO, C2 H4 under different temperature were analyzed and the indicator gases were selected according to the test results. The grading pre - warning index of carbon monoxide was determined according to the actual conditions of Chahasu coal mine.%为了更好的预测预报察哈素煤矿3号煤层的自然发火，在3号煤层采集五组煤样，在实验室进行了煤的氧化升温模拟试验，得出了不同温度下 CO、C2 H4及其他气体的产生规律，对不同温度范围内 CO 浓度随温度变化进行了拟合。

根据试验结果确定了3号煤层自燃的标志性气体，同时根据察哈素煤矿井下实际，确定了3号煤层自燃分级预警的 CO 指标。

【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P20-24)【关键词】自然发火;标志性气体;实验研究;分级预警指标【作者】芮国相;王玉怀;任建军;席晓斌【作者单位】内蒙古科技大学，矿业研究学院，内蒙古包头 014010; 国电建投内蒙古能源有限公司察哈素煤矿，内蒙古鄂尔多斯 017209;华北科技学院，北京东燕郊 101601;华北科技学院，北京东燕郊 101601;国电建投内蒙古能源有限公司察哈素煤矿，内蒙古鄂尔多斯 017209【正文语种】中文【中图分类】TD75+2.20 引言察哈素煤矿位于鄂尔多斯东胜煤田新街矿区，井田南北走向长 13.83 km，东西倾斜宽12.02 km，面积157.95 km2。

第51卷第12期2020年12月Safety in Coal Mines Vol.51 No. 12 Dec. 2020移动扫码阅读D O I：10.13347 /j.c n k i.m k a q.2020.12.045王伟.煤层自然发火标志气体及临界值确定[J].煤矿安全,2020,51 (12) :219-223.WANG Wei. Ascertainment of Coal Spontaneous Combustion Mark Gas and Critical V alue[j]. Safety in Coal Mines, 2020. 51( 12): 219-223.煤层自然发火标志气体及临界值确定王伟I’2,3(1.煤炭科学研究总院，北京100013;2.煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁抚顺113122;3.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁抚顺113122)摘要：以神东矿区5个不同煤层为研究对象，利用程序升温实验优选出神东矿区煤层自然发火标志气体，得出了不同温度条件下C0产生速率，通过现场测试工作面回风隅角及采空区C O和02体积分数，划分采空区散热带和氧化带的宽度，建立回风隅角C0指标临界值的计算模型，最终给出回风隅角C0指标临界值。

结果表明：神东矿区煤层自然发火标志气体为C O、C2H4、C2H2，可分别作为煤自然发火初期、加速阶段和激烈氧化阶段的标志气体；正常开采条件下，回风隅角C0指标临界值为90x10'当上升至350X K T6时，采空区遗煤已达临界温度（60〜70尤）。

关键词：自然发火；标志性气体；临界值;C0产生速率；临界温度中图分类号：T D75+2.2 文献标志码：A文章编号：1003-496X(2020) 12-0219-05Ascertainment of Coal Spontaneous Combustion Mark Gas and Critical ValueWANG Wei1，2,3(\.China Coal Research Institute, Beijing100013, China;2.China Coal Technology and Engineering Group Shenyang Research Institute, Fushun113122, China;3.State Key Laboratory o f Coal Mine Safety Technology, Fushun113122, China) Abstract: Based on five seam coal samples from Shendong Mining Area as the study objects, the spontaneous combustion mark gases were optimized using the temperature programming experiment. Meanwhile, the CO gas production rate under different temperature conditions was obtained. The CO and 02volume fraction of return air corner and goaf was tested at the field, and the width of heat dissipation zone and oxidation zone was also divided. The computational model of CO index critical value in return air c omer was established. The study results showed that the mark gas of coal spontaneous combustion in Shendong Mining Area was CO, C2H4and C2H2which can be used as the sign for the coal spontaneous combustion initial stage, the acceleration stage and the intense oxidation stage. The critical value of the CO index in return comer was 90xl0~6. When the CO volume fraction reached 350xl0'6, the gob coal had reached the critical temperature which was 60 ^to 70 Tl.Key words: spontaneous combustion; mark gas; critical value; CO gas production rate; critical temperature《煤矿安全规程》(2016)“防灭火”部分增加了 “开采容易自燃和自燃煤层时，必须开展自然发火 监测工作，建立自然发火监测系统，确定煤层自然 发火标志气体及临界值，健全自然发火预测预报及 管理制度”的内容(第二百六十一条)[11。

煤层自然发火指标气体的选择方法
煤层自然发火指标气体的选择方法
一、煤层自然发火的特征概述：
1、煤层发火是一种常见的地质灾害，也是岩溶作用过程中的重要组成部分，是煤
矿安全生产的重要影响因素；
2、煤层自然发火有几种发火特征，如温度升高、膛内温度显著下降、膛内水渗变
小和有机质分解等，因而在钻井作业中常常以观测孔底水或空气中气体指标浓度变化等方法进行识别；
3、发火指标气体包括硫化氢、一氧化碳、甲烷等，可以由孔底气、孔底水和矿层
空气等多种采样媒介测产，研究表明，截至目前科学家可以确定的指标气体有几种；
二、煤层自然发火指标气体的选择：
1、硫化氢：硫化氢是煤层发火中最常用的发火指标气体之一，对煤层发火诊断具
有很重要意义；
2、一氧化碳：一氧化碳是煤层发火的重要指标气体，可以用于识别并定量分析发
火程度，一氧化碳浓度也是监测煤层发火时最为准确的参数；
3、甲烷：矿层中的甲烷气体也是发火潜能的重要指标之一，甲烷异常的出现可见
煤层的自燃潜能增加；
4、硝酸氢：硝酸氢是矿层及空气中唯一直接表明煤层发火程度的指标气体，它可
以定性分析煤层发火情况，也可以定量地给出诊断值；
5、氢气和氧气：氢气比作为一种重要的发火指标气体，可以作为煤层自然发火的
有效检测参数，它可以诊断煤层内温度、煤层发火潜能和燃烧情况；而氧气作为一种重要的后期发火指标气体，可以评估煤层发火的最终进展情况。

综上所述，煤层自然发火指标气体的选择要根据煤层发火情况的不同，选择相应的指标气体进行检测，以正确对待煤层发火的特征和趋势特征。

煤矿的安全生产将会更加安全可靠。

3#煤层自然发火标志气体及临界值确定王永敬【摘要】为做好综放工作面自然发火分级预警,以主采的3#煤层为研究对象,通过程序升温实验、现场测试及统计分析的方法,优选出煤层的自然发火标志气体和确定得到工作面采空区、回风隅角和回风流中CO指标临界值,并依此建立了工作面煤自然发火分级复合指标预警体系.结果表明:采空区、回风隅角和回风流中CO浓度临界值分别为242×10-6、59.6×10-6和20×10-6;各个区域建立绿(I级)、蓝(II 级)、橙(III级)和红(IV级)共4级预警响应.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2019(050)004【总页数】6页(P195-199,204)【关键词】综放工作面;自然发火;标志气体;临界值;预警体系【作者】王永敬【作者单位】煤炭科学研究总院,北京 100013;煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁沈阳 110016;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁抚顺 113122【正文语种】中文【中图分类】TD75+2.2煤自燃火灾是威胁煤矿安全生产的5大灾害之一[1-4]，全国近80%的开采煤层具有自燃倾向性，国有重点煤矿开采的厚煤层大部分都存在煤自然发火问题[5-6]。

每年因煤火引起的灾害事故超过4 000起，造成了重大人员伤亡和财产损失。

工作面采空区煤自燃已严重威胁着矿井安全生产。

为此《煤矿安全规程》第二百六十一条及其执行情况说明规定：“开采容易自燃和自燃煤层时，必须开展自然发火监测工作，建立自然发火监测系统，确定煤层自然发火标志气体及临界值，健全自然发火预测预报及管理制度。

”近年来，自然发火标志气体优选和临界值大多通过实验室实验利用气体分析法获得[7-10]。

而CO产生受煤层本身性质、采掘条件等因素影响，仅靠实验获得其临界值已不能准确指导现场实际生产。

新疆哈密某矿主采3#煤层，吸氧量为0.99 cm3/g，属于容易自燃煤层，存在低温易氧化等特点。

煤自燃指标气体及极限参数实验研究摘要:为了掌握王洼二矿煤自然发火特征,采用西科大XKIII型煤自然发火实验台对1.5t煤进行了煤自燃全过程模拟实验,测试出该矿开采煤样实验发火期为25天,掌握了自燃过程中温度的变化及对应气体的变化规律,测算了开采煤层煤样的最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度等极限参数,为该矿煤自燃灾害的预防提供了依据。

关键词:煤自燃特征参数实验发火期最小浮煤厚度煤自燃发火期是预测井下煤自燃灾害发生的重要指标之一,实验自然发火期即为在实验条件下,使松散煤体从供风开始到冒青烟所经历的时间。

它反映实验条件下的最短自然发火期,其意义在于确定各类煤体相对自然发火性的强弱。

近二十年,世界各主要产煤国先后建立了静态模拟煤层自燃过程的大型自然发火实验台(其中法国的实验台装煤5t、美国的13t、前苏联的4t、英国的1t)。

根据实验结果,从煤自燃的氧化性和放热性两个方面对煤的自燃性进行了考察。

该实验采用我国最大的煤自然发火实验台(西安科技大学XKIII型)进行煤自然发火过程的实验研究,较好地模拟了煤实际条件下的自燃过程及特征参数,其测试的自燃性及自然发火期与实际情况基本相符。

1 实验原理及过程煤自然发火是由于煤与氧接触时发生化学吸附和化学反应放出热量,当放出热量大于散发的热量时,煤温上升而导致发火。

煤低温自然发火实验就是该过程的模拟,即在实验条件下,依靠煤自身氧化放热升温,考察其煤温、氧气消耗量、一氧化碳产生量以及其它气体的变化规律。

1.1 实验原理该实验装置主要采用西安科技大学XKIII型实验发火台,可以模拟现场散热情况、漏风状况及浮煤厚度,以井下温度(15～30℃)作为实验起始温度,利用煤氧化放热引起自然升温,连续检测实验炉内各点煤样的温度、气体变化情况,以研究煤的低温氧化放热特性,预测煤的自燃倾向性及自然发火期。

1.2 实验条件及过程在实验前从王洼二矿煤矿采集混煤2t,用塑料编织袋包装,运送到实验地点。

自燃发火矿井应遵守的相关规定一、2013版《煤矿安全规程》对自燃发火矿井的要求第68条（四）高瓦斯矿井的易自燃煤层，应当采取以预抽方式为主的综合抽放瓦斯措施和综合防灭火措施，保证本煤层瓦斯含量不大于6m3/t或工作面最高风速不大于4.0m/s。

第133条一个矿井中只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。

瓦斯矿井必须依照矿井瓦斯等级进行管理。

矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：（一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。

（二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。

（三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。

每年必须对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴定工作，报省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门审批，并报省级煤矿安全监察机构备案。

上报时应包括开采煤层最短发火期和自燃倾向性、煤尘爆炸性的鉴定结果。

第137条（八）专用排瓦斯巷禁止布置在易自燃煤层中。

第148条（一）抽放容易自燃和自燃煤层的采空区瓦斯时，必须经常检查一氧化碳浓度和气体温度参数的变化，发现有自然发火征兆时，应当立即采取措施。

第175条装备矿井安全监控系统的开采容易自燃、自燃煤层的矿井，应设置一氧化碳传感器和温度传感器。

第214条突出的煤必须及时清理，以防自燃引起煤尘爆炸。

清理突出的煤时，必须制定防煤尘、片帮、冒顶以及瓦斯超限、出现火源、再次发生事故的安全措施。

第228条煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃三类。

新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供煤样和资料，送国家授权单位作出鉴定，鉴定结果报省级煤矿安全监察机构及省（自治区、直辖市）负责煤炭行业管理的部门备案。

生产矿井延深新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。

开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自然发火的措施。

煤层自然发火标志气体色谱分析及指标优选方法 AQ T1019-2006ICS 13.100D 09备案号: 17333-2006 AQ中华人民共和国安全生产行业标准AQ/T 1019-2006煤层自然发火标志气体色谱分析及指标优选方法Then忧thod of 伊s chroma问~phy anaIysis and index optimizati侃 for m缸&#9><>039;k院附of spontaneous combustion of coal stratum2006-02-27 发布 2006-05-01 实施国家安全生产监督管理总局发布163AQ/T 1019-2006前言为规范煤层标志气体的优选、使用和分析，预防煤层自然发火事故，加强安全生产工作，根据有关法律法规和标准，特制定本标准。

164本标准由国家安全生产监督管理总局提出。

本标准由国家安全生产监督管理总局归口。

本标准起草单位 z煤炭科学研究总院抚顺分院.本标准主要起草人z杨宏民、罗海珠、梁运涛、牛广坷。

1 范围煤层自然发火标志气体色谱分析及指标优选方法AQ/T 1019-2006本标准规定了煤层自然发火标志气体种类、气相色谱分析技术条件和分析方法。

规定了煤层自然发火标志气体及指标优选方法。

本标准适用于煤层自然发火标志气体的气相色谱分析及预测预报指标的优选。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 482 煤层煤样的采集方法GB/T 5274 气体分析校准用混合气体的制备称量法MT 142 煤矿井下气体采样方法MT/T 757 煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件3 术语和定义3.13.23.33.4本标准采用以下定义。

防治煤层自然发火检查制度
1
防治煤层自然发火检查制度
制定部门：某某单位
时间：202X 年X 月X 日
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防治煤层自然发火检查制度
为规范本单位生产生活及工作次序，确保本单位相关工作有序正常运转，根据单位发展需要，结合单位工作实际情况，特制定《防治煤层自然发火检查制度》，望本单位职工严格执行!
1、通风区务必在每月月末编制下月防治自然发火观测点计划，报总工程师审批。

2、每周对井下封闭墙至少检查一次，检查相关的记录表、检查手册、台帐做到三对口。

发现封闭墙内外气体成分、温度、水温变化异常时，要及时取样化验分析。

封闭墙墙面破损或漏气时，及时联系相关单位进行处理。

3、采煤工作面回风流中安设一氧化碳传感器，随时监测工作面回风流CO情况。

当CO浓度超过24PPM时，务必停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。

如发现自然发火征兆（巷道温度湿度增高、出现雾气、煤壁挂汗、有煤油味汽油味等），或出现高温点（温度上升至35℃以上）都务必立刻停止工作，采取措施进行处理。

4、每周按期对采煤工作面机风巷、煤巷掘进工作面进行防火探查，对已有的冒高探查点取样化验分析。

发现有发火隐患的冒高点，务必立刻汇报总工程师，采取措施及时处理，并且做到每天取样化验分析，每小班至少检查一次，把自然发火消灭在萌芽状态。

5、每周至少对采煤工作面上隅角、瓦斯抽放管路内气体成分进行一次取样化验分析，发现发火隐患及时采取措施处理。

6、气样化验分析使用地面气相色谱仪，做到化验分析数据精确可靠，2
化验数据报通风区长、通风副总、总工程师审阅。

某某单位(人）
202X年X月X日
3。

自然发火观测点设置计划根据淮北矿业股份有限公司有关文件精神，参照《煤矿安全规程》的有关规定，编制井下掘进工作面冒高处、封闭墙内外、采煤工作面及采空区、钻孔孔口等地点的自然发火点设置计划。

观测内容：CH4、CO2、CO、气温和水温等，具体要求如下：一、CO测定技术我矿煤层自然发火标志性气体为CO，因此在进行自然发火预测预报时采用测定CO气体成分为主要手段。

目前，测定CO气体的主要方法有两种。

第一是利用便携式CO测定仪和CO传感器直接测定自燃煤体或其周围的CO气体浓度，该方法快速直接、使用简单，是井下最常用的检测方法。

但是受仪器仪表的精确性、稳定性和操作的准确性，以及测定不同位置的影响测定误差较大。

第二是人工间接或束管直接抽取气样后在实验室进行化验或色谱分析仪测定。

该方法虽然精确度较高、测定范围广，适应性强，但是因操作复杂不能直接测定的影响，只在自然发火隐患较大的地点定期使用。

我矿现有CO测定技术如下：1. 便携式CO测定技术便携式CO检测仪是采用电化学定位电解法检测CO气体的，它在敏感元件工作电极和参考电极之间加一定电压，当环境中的CO气体经过元件透气膜扩散到工作电极后，在催化作用下与电解液中水发生反应，工作电极释放电流与CO浓度成正比，通过检测电流的大小可确定CO的浓度。

2. 束管检测技术工作原理：系统工作时先启动采样抽气泵使束管内形成负压，让井下被测区域的气体进入束管传递到地面电磁阀前处于待检状态。

当气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一定开关量给驱动电路导通待测支路束管电磁阀，气体被送入气相色谱仪进行分析。

分析结果传输至微机内的数据采样接口板上，经信号放大、模数转换后将模拟量转换成数字量由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果分别在屏幕和打印机上表现出来，就完成了束管气体检测的分析过程。

3. 取气化验技术根据矿井自然发火观测点计划要求，定期对观测点取气化验。

该技术是矿井日常巡查手段，是矿井预防自然发火技术的重要补充。

GC—4085型对煤层自然发火标志气体的分析与应用报告概述抚顺矿务局老虎台矿于1907年开采，设计年产量300万吨。

主采煤层平均厚度50米，煤质为中变质程度的气煤，煤层自然发火期1～3个月，最短为13天。

随着矿井开采水平的不断延深，井巷布置十分复杂，旧巷、废巷多，加之过去采用倾斜分层上行“V”型式水砂充填采煤法，尤其是近几年来，由于采煤工艺的改革，采用了综采放顶煤采煤法，冲击地压频繁发生，致使巷道和采场矿压分布不平衡，形成大量冒顶，这些冒顶容易与旧巷、老空区贯通，形成错综复杂的漏风通道，引起旧巷、采空区或浮煤自然发火。

另外，位于三分层的夹层煤线—炉灰煤层（其主要成分为丝煤），极易自然发火，其最短自然发火期仅有13天，它往往隐含性地起着引燃层自然发火的作用。

因此，该矿煤层自然发火相当严重，自1994年至1997年末，全矿自然发火形成火区或明火、冒烟、高温或一氧化碳（CO）超限等，仅记录在案的总计225次，其中发生明火达51次，占全矿火灾统计总数的20%。

而且在统计的225起火灾事故中，初生火灾占85.88%。

老虎台矿在1997年以前，对煤层自然火灾的早期预测预报，仅采用一氧化碳（CO）和一氧化碳（CO）派生指标，但在长期的应用过程中，发现仅单一指标很难准确地预测预报矿井火灾，并发现在一些煤层自然发火已经表现出较明显的自然发火征兆的情况下，有的煤层本身就含有一氧化碳（CO）150 ppm～220ppm。

为了进一步掌握表征煤层自然火灾规律方面的有关参数，提高煤层自然发火早期预测的及时性和准确性，老虎台矿自1997年开始从北京市东西电子技术研究所购置了GC—4008型和GC—4085型气相色谱仪8台，对老虎台矿井下3个综放面和上下顺槽面、架前、架后和12个煤掘工作面、旧巷、一些冒顶区一天采集气样300多个，进行了自然发火基础参数的分析，获得有效数据8200个，探索出适合老虎台矿井下煤层自然发火的标志气体指标。

自然发火标志性指标气体的研究与实践摘要：随着矿井机械化程度不断提高,采掘深度与开采强度不断增大,自然发火问题愈加突出；本文基于煤-氧复合导因理论，结合现场实践，确定煤层自然发火标志气体及临界值，进行准确预测和早期预报，以达到“防患于未然”的目的。

关键词：自然发火；指标气体；预测预报高庄煤业现开采3层煤，自燃倾向性鉴定为Ⅱ类，3上煤层自然发火期为56天，3下煤层自然发火期为61天。

1矿井概况高庄煤业位于山东省济宁市微山县付村镇境内，隶属于山东能源枣庄矿业集团有限公司。

矿井始建于1992年11月，1997年10月投产，设计生产能力90万吨/年，改扩建设计能力180万吨/年，2015年12月重新核定生产能力为300万吨/年。

矿井可采煤层为：3上、3下、12下、16煤层，煤层平均厚度：3上煤层4.81m，3下煤层3.51m，12下煤层0.74m，16煤层1.13m，现采3上和3下煤层。

矿井通风方式为中央并列式，主井、副井进风，风井回风。

风井装备2台FBCDZ№29/2×500型轴流通风机，一用一备，双回路供电，电动机功率为2×500KW，主通风机额定风量8100～15300m3/min，额定负压1450～3680Pa。

2指标气体的测定煤层自燃一般要经历三个时期：潜伏期、自热期、发火期，且各个时期都要发生物理、化学变化，消耗和产生一些气体，使附近区域的空气情况发生变化，如温度升高、O2减少、CO2增多，并出现CO及烷类、烯类、炔类气体。

指标气体测试结果如表1所示。

（1）随着煤低温氧化温度上升，氧浓度下降，耗氧量增加，释放出来的气体浓度（包括原生CO2和产生的CO2）均不断上升；（2）采集煤样原始煤层基本不含有瓦斯气体（不排除少量原生瓦斯气体在测试前已经解析释放到空气中），原生煤层中含有CO2气体；（3）在煤体温度达到70-80℃的时候，开始释放出CH4气体；（4）在煤体温度达到100-110℃的时候，开始释放出乙烯（C2H4）气体；（5）在煤体温度达到130-140℃的时候，开始释放出非常少量的乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8）气体；（6）测试过程没有检测出乙炔（C2H2）气体。

煤层自燃倾向性的鉴定方法(图文)我国目前预测自然(1)在实验室确定自燃倾向性等级;(2)根据本矿或条件相似(近)矿井或采区的已有的自然发火的统计资料，确定待采(或本)煤层的自然发火期。

发火的方法有：一、煤层自燃倾向性的鉴定方法1992年版的《煤矿安全规程》执行说明规定采用吸氧量法。

即“双气路气相色谱仪吸氧鉴定法”，鉴定结果按表10-4-1分类(方案)确定自燃倾向性等级。

[最专业的安全生产管理-风险世界网]二、煤层自然发火期的估算方法及其延长途径1、煤层的自然发火期估算方法目前我国规定采用统计比较和类比的方法确定煤层的自然发火期。

其方法如下：(1)统计比较法，矿井开工建设揭煤后，对已发生自然发火的自然发火期进行推算，并分煤层统计和比较，以最短者作为煤层的自然发火期。

计算自然发火期的关键是首先确定火源的位置。

此法适用于生产矿井。

(2)类比法，对于新建的开采有自燃倾向性的煤层的矿井，可根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定资料，并参考与之条件相似区或矿井，进行类比而确定之，以供设计参考。

此法适用于新建矿井。

2、延长煤层自然发火期的途径煤炭自燃的发展过程受自燃倾向性(即低温时的氧化性)、堆积状态、通(漏)风强度(风量和风速)以及与周围环境的热交换条件等多种因素影响，其发展速度是可以通过人为措施而改变的，因此，煤层的自然发火期是可以延长的。

其途径有：1)减小煤的氧化速度和氧化生热，减小漏风，降低自热区内的氧浓度;选择分子直径较小、效果好的阻化剂或固体浆材，喷洒在碎煤或压注至煤体内使其充填煤体的裂隙，阻止氧分子向孔内扩散。

2)增加散热强度，降低温升速度。

增加遗煤的分散度以增加表面散热量;对于处于低温时期的自热煤体可用增加通风强度的方法来增加散热;增加煤体湿度。

三、外因火灾预测外因火灾预测可遵循如下程序：(1)调查井下可能出现火源(包括潜在火源)的类型及其分布;(2)调查井下可燃物的类型及其分布;(3)划分发火危险区(井下可燃物和火源(包括潜在火源)同时存在的地区视为危险区)。

2017年第42卷第5期Vol.42 No.5能源技术与管理Energy Technology and Management115doi:10.3969/j.issn.1642-9943.2014.05.042灵泉煤矿煤层自然发火标志性气体优选王海军(神华集团乌达五虎山矿业有限责任公司，内蒙古乌海016000)[摘要]煤自燃火灾严重威胁煤炭工业的安全，煤自燃火灾指标气体的早期预测预报可以 判断采空区煤层自然发火情况。

通过采集内蒙古扎赉诺尔煤业有限责任公司灵泉等煤矿的8个煤样，煤种都是褐煤，在自然发火气体产物模拟实验装置上进行实验，分析了 CO、C2H4、C3H6、C2H2指标气体的析出规律，绘制的气体体积分数随温度的变化曲线，并根据以往实验数据指出C2H4、C s H6出现的临界温度，提出用浓度差值法对。

0气体体积分数校正，最后指出。

0丄2凡^迟6丄2%作为灵泉煤矿煤层自然发火的标志性气体。

[关键词]自然发火;预测预报;标志性气体；火灾气体;煤炭自燃[中图分类号]TD75+2.1 [文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2017)05蛳0115蛳030引言煤炭自燃指标气体的预报，是指根据井下工 作面采空区中某些气体的存在及其体积分数来判 断采空区是否有煤炭自燃及自燃的发展阶段和严 重程度。

传统的指标气体法利用煤本身氧化释放 的气体进行预测预报，目前作为主要预报手段已 经到了广泛的应用。

但近年来应用某些示踪物质 受热释放特征标志气体预测预报煤炭自燃取得了 新的进展。

煤炭自燃指标气体是指能预测和反映其自然 发火状态的某种气体，这种气体的体积分数随煤 温的上升而发生规律性的变化。

一般情况下，煤自 然发火需要经历了3个不同的发展阶段，分别为 缓慢氧化发展阶段、加速氧化阶段和激烈氧化阶 段。

3个阶段的温度范围和产生的气体产物种类 与气体的体积分数是不一样的。

从煤的自燃机理 角度分析，煤在氧化升温过程中会释放出CO、CO2、烷烃、烯烃以及炔烃等气体。