煤在氧化升温过程中
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露天煤矿灭火措施方法有哪些?随着我国大型露天煤矿的不断开发,露天矿的煤炭自燃火灾已成为矿山重大自然灾害之一,自燃煤炭的处理也是每个露天矿都能遇到的问题。
煤矿自燃发火不但浪费煤炭资源,而且还会释放出大量的有毒有害气体,造成环境污染和给矿山工人身体造成伤害,因此,防灭火工作是减少煤炭损失,减少和消除大气污染,保证矿山安全生产的重要手段。
在采煤过程中,煤与空气接触后,首先发生煤体对氧的物理吸附,放出物理吸附热,之后又发生煤氧化学吸附和化学反应,并放出化学吸附热和化学反应热。
煤与氧作用过程所放出的热量积聚起来,就改变了煤自身所处的环境条件。
因此,煤的氧化放热是热量自发产生的根源之一,也是引起煤层自燃发火的根本原因之一。
煤氧自发地复合放出热量,该热量在一定的蓄热条件下被积聚起来,当热量的积聚能够满足煤自燃过程发展的需要时,煤体温度不断上升,最终导致自燃。
露天煤矿常用的灭火方法有以下几种:(1)挖除火源法挖除火源法是最直接也是相当有效的方法。
在确定煤层的燃烧范围后,挖除着火煤层,使其在环境中自然冷却。
为尽快冷却,不影响挖掘运输设备,常采用边浇水降温,边挖出。
当着火范围不大且在表面时,这种方法实施起来比较简单,成功率也很高。
尤其适用于露天矿向前推进的工作帮。
这种方法不适合用于露天矿保安煤柱,重要设施区域的火区灭火。
(2)覆盖法覆盖法就是隔绝浮煤氧气供给,主要手段是采用黄泥灌浆、粘土封闭相结合,对采区浮煤、露头煤、工程揭露的煤层形成泥浆或粘土隔氧覆盖层,起到防火灭火作用,对露天矿覆盖黄土是常用和经济的方法。
可有效地防治煤层自燃火灾。
(3)滴灌法防灭火技术煤氧复合只要有氧存在就能进行。
氧浓度大小仅影响煤氧复合速度的大小,根据质量作用定律,氧浓度越大,煤氧复合速度越快。
所以,降低煤体表面的氧浓度或阻止煤氧接触,就能使煤氧复合放热量小于煤岩体向周围岩体的散热量,从而使煤温不断下降,最终使火灾熄灭,因此,能够有效防止煤自燃的发生。
煤炭与石油的化学反应与分离一、介绍煤炭和石油是两种重要的化石燃料,它们在能源领域起着至关重要的作用。
本文将重点探讨煤炭和石油的化学反应以及它们的分离方法。
二、煤的化学反应煤炭是一种由植物经过长时间压力和热作用形成的有机岩石。
随着煤炭的加热,它会进行化学反应,产生一系列气体、液体和固体产物。
1. 燃烧反应当煤炭与氧气接触并升温时,会发生燃烧反应。
燃烧的化学方程式如下:煤 + 氧气→ 二氧化碳 + 水蒸气 + 热能煤炭的燃烧反应是一种氧化反应,产生二氧化碳和水蒸气,并释放出大量热能。
这是我们利用煤炭为能源的主要原因之一。
2. 煤的气化反应煤炭在高温下与水蒸气或空气接触,会发生气化反应。
气化反应可以将煤炭转化为一系列气体,主要包括一氧化碳、二氧化碳和甲烷等。
气化反应的化学方程式如下:煤 + 水蒸气→ 一氧化碳 + 氢气气化可以将煤中的碳转化为一氧化碳和氢气,这些气体可以作为工业原料或燃料使用。
3. 煤的裂解反应煤炭在高温下还会发生裂解反应,将大分子的有机物分解成小分子的产物,主要包括液体产物和气体产物。
煤的裂解反应会生成液体烃,液体烃可以作为燃料或化工原料使用。
此外,裂解还会产生一些气体,如乙烯、乙炔等,这些气体在化学工业中有广泛的应用。
三、石油的化学反应石油是一种由生物残骸经过长时间地质作用形成的液态烃类物质。
与煤炭类似,石油也会发生一系列化学反应。
1. 蒸馏石油在加热的过程中会发生蒸馏,根据原料的沸点不同将石油分离为不同的馏分。
蒸馏的原理是利用石油的组分在不同温度下的沸点不同,通过加热使其沸腾,然后通过冷凝使其凝结,达到分离的目的。
蒸馏可以将石油分离为汽油、柴油、润滑油等不同的商品。
2. 裂解石油在高温下进行裂解反应,将大分子的烃类化合物分解为小分子的产物,主要包括轻烃和芳香烃物质。
裂解反应会使石油中的长碳链烷烃断裂,生成较为轻的烃类物质。
这些分解产物常用于汽油的生产,提高汽油辛烷值和提高燃油质量。
低阶煤氧化自燃过程中的官能团变化特性摘要:利用傅里叶变换红外光谱仪(ftir)研究分析了低阶煤自燃过程中各官能团连续变化的趋势,结果表明:氧化大大促使了活性基团的变化过程,在氧化升温过程中甲基亚甲基和含氧官能团变化趋势更加显著,活性得到了不同程度的提高。
经推断各含氧官能团之间在氧化升温过程中相互转化,最终生成羧酸酯和低阶煤自燃的气体产物。
关键词:煤氧化官能团变化特性中图分类号:td752 文献标志码:b0、引言煤炭自燃的过程是由于煤中含有的活性基团与氧反应发出热量导致温度的升高最终引发自燃,其中侧链是煤氧化过程中的主要活性基团。
但目前对煤中主要活性侧链的的种类和氧化过程还认识不清,本文采用傅里叶变换红外光谱仪(ftir)以容易自燃煤为研究对象进行此类研究,分析容易自燃煤的主要活性侧链官能团在其氧化自燃过程中的变化特性,以找到合理有效的路径阻止其氧化的进一步进行,并以此达到阻止自燃的效果。
1、样品与实验步骤1.1 实验煤样实验煤样选用北皂褐煤、义马长焰煤和大佛寺不黏煤,煤样的工业分析和元素分析测试结果见表1。
表1 煤样的工业分析与元素分析1.2 实验步骤将原来干燥好的煤粉放到玛瑙钵里进行研磨20min,将研磨好的细煤装入原位反应池中,采用温控仪进行程序升温,用ncolet6700傅里叶变换红外光谱仪进行煤低温氧化过程的原位反应分析。
光谱扫描波数范围为650-4000cm-1,分辨率为4cm-1,样品扫描次数为64次,实验需先进行kbr背景基矢采集,再完成煤的低温氧化过程的原位红外测试。
最后采用曲线拟合进行红外光谱处理,对三维红外测试谱图各峰位官能团变化趋势进行原位分析。
2实验结果及分析按照1.2实验步骤得到煤样在氧化过程中各官能团的变化趋势图,以北皂褐煤为例,其各官能团的变化趋势图如下所示:图2-1北皂褐煤-ch3、-ch2-谱图变化趋势由图2-1可知北皂褐煤波数在2000cm-1以下的甲基亚甲基吸收峰呈逐渐增长趋势,而波数在2000cm-1以上的谱峰呈先减小,后又呈现缓慢增加趋势,又转为迅速减小。
煤炭的氧化反应原理煤炭的氧化反应原理是指煤炭在氧气存在下发生的化学反应。
煤炭主要由碳、氢、氧、氮等元素组成,其中碳是主要成分。
煤炭的氧化反应是指煤中的碳与氧气发生反应,生成二氧化碳和水蒸气的过程。
煤炭的氧化反应主要有两个阶段:热解阶段和燃烧阶段。
热解阶段是指在煤炭加热的过程中,煤中的有机质分解产生一系列反应产物,包括气体、液体和固体。
燃烧阶段是指煤炭在高温条件下与氧气直接反应,生成二氧化碳和水蒸气,同时释放出大量的热能。
煤炭的热解阶段是煤炭氧化反应的初步过程,可以将煤分解为可燃气体和固体残渣。
在煤炭加热的过程中,煤中的有机质开始分解,形成挥发分和焦炭。
挥发分主要包括煤气、煤焦油和煤灰,而焦炭是固体残渣。
挥发分中的煤气主要是一些可燃气体,包括甲烷、乙烯、一氧化碳、氢气等。
煤焦油是一种复杂的混合物,其中含有许多有机化合物,可以用于提取化工原料或作为燃料使用。
煤灰则是煤炭中含有的非可燃物质,主要是煤中的矿物质。
煤炭的燃烧阶段是煤的氧化反应的主要过程,也是煤炭利用的基础。
在煤炭燃烧的过程中,煤中的碳与氧气发生化学反应,生成二氧化碳和水蒸气。
煤的燃烧反应可以用以下化学方程式表示:C + O2 →CO2H2 + O2 →H2O煤中的碳与氧气反应生成二氧化碳,煤中的氢与氧气反应生成水蒸气。
这些反应产生的热能被称为煤的发热量,可以用来进行能源转换或提供热能。
煤的发热量与煤样的品种、质量以及含水量等因素有关。
然而,煤的完全燃烧过程并非只有上述方程式所示的简单反应。
在实际的燃烧过程中,由于温度、氧气含量、煤颗粒大小等因素的影响,煤的氧化反应会发生一系列复杂的化学反应。
例如,煤中的一氧化碳可以与氧气进一步反应生成二氧化碳,这是燃烧过程中的一个重要步骤。
此外,煤中的氮也会与氧气发生反应生成氮氧化物,在大气污染中起到重要作用。
煤炭的氧化反应是煤炭利用以及大气污染的重要问题。
煤炭的燃烧产生的二氧化碳是主要的温室气体之一,是全球气候变化的主要原因之一。
煤无氧升温中CO产生及变化规律的光谱分析王连聪;梁运涛【摘要】为阐明煤在无氧环境下升温过程中CO的产生及变化规律,利用程序控制升温和时间分辨红外光谱分析方法,在无氧环境下对煤进行程序控制升温,采集并分析了煤无氧升温过程中CO产生及变化规律的时间分辨红外光谱谱图,揭示了煤无氧升温过程中CO的产生和变化规律,建立了描述CO生成量与煤质量分数之间函数关系的方程.结果表明:在30 ~370℃,由于热解温度不够高,无CO产生;在煤失重最快的370~650℃,CO生成量随温度的升高而逐渐增大,并在641.5℃达到最大值;在650~800℃,由于与CO生成有关的活性官能团逐渐被消耗殆尽,CO生成量随温度升高逐渐减小并最终趋于零.%In order to understand the laws of generation and variability of CO in the process of oxygen-free programmed temperature of coal,the programmed temperature technology and time resolved spectroscopy were used to accomplish this experiment.The time resolved spectroscopy spectrograms were gathered during program control heating in oxygen-free conditions.The laws of generation and variability of CO were revealed.The equation was established to explain the functional relationship between the amount of CO generated and the mass fraction of coal.The study shows there are no CO generated within the scope of 30-370 ℃ due to low pyrolysis temperature.Within 370-650 ℃ in which the coal weight loss is fastest,the CO concentration increases gradually with increasing temperature,which reaches peak at 641.5 ℃.Within 650-800 ℃,the CO concentration decreases gradually and ultimately disappears with increasingtemperature,because the oxygen-containing functional groups related to the CO generated are gradually depleted.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2017(042)007【总页数】5页(P1790-1794)【关键词】煤;一氧化碳;无氧;时间分辨光谱;程序升温【作者】王连聪;梁运涛【作者单位】煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁抚顺113122;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥230027;煤科集团沈阳研究院有限公司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】TD752.2(1.煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁抚顺113122; 2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥 230027)煤炭在氧化自燃过程中会产生多种有毒有害气体,其中的CO作为煤氧化自燃的标志性气体之一,被广泛用于矿井火灾的预测预报当中[1]。
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。
煤炉各层发生的化学反应煤炉是一种常见的用于加热和烹饪食物的设备。
在煤炉中,煤炭燃烧时会发生一系列的化学反应。
本文将介绍煤炉各层发生的主要化学反应。
煤炉主要由三个层次构成:燃烧层、氧化层和还原层。
每个层次都有不同的化学反应发生。
首先是燃烧层。
煤炉中的燃烧层是与氧气接触最多的地方,燃烧过程是个复杂的氧化反应。
当煤炭在燃烧层中加热至高温时,煤中的碳开始与氧气反应,生成二氧化碳。
这个反应的化学方程式为:C +O2 -> CO2。
与此同时,煤中的氢也与氧气反应,生成水蒸气。
这个反应的化学方程式为:H2 + 1/2O2 -> H2O。
煤炉中的燃烧层也是一些其他氧化反应的场所。
例如,硫在燃烧过程中也会与氧气反应,生成二氧化硫。
这个反应的化学方程式为:S + O2 -> SO2。
燃烧层中的氯也会被氧气氧化。
化学方程式为:2Cl2 + 2O2 -> 2ClO2。
此外,燃烧层中的一些金属元素,如钠和钾,也会被氧气氧化。
这些氧化反应可以产生金属氧化物。
接下来是氧化层。
在煤炉的氧化层,煤中的一些还未完全燃烧的气体会进一步与氧气反应。
气体中的一氧化碳会继续被氧气氧化为二氧化碳。
反应方程式为:CO + 1/2O2 -> CO2。
此外,氢气也会继续与氧气反应,生成水蒸气。
方程式为:H2 + 1/2O2 -> H2O。
氧化层还有其他的一些反应。
石墨和氧气在高温下会反应生成二氧化碳。
反应方程式为:C + O2 -> CO2。
还原层是煤炉中最内部的一层,温度较低。
还原层的主要反应是将分子中的氢和氧重新结合,生成水蒸气。
例如,一氧化碳和水蒸气反应生成氢气和二氧化碳。
方程式为:CO + H2O -> CO2 + H2。
在煤炉中,还可能发生其他的一些化学反应。
煤炉底部的灰渣中可能含有一些金属元素,这些金属元素也可能与一些气体或其他物质发生反应。
总结起来,煤炉中发生的化学反应包括煤炭的氧化反应(碳氧化、硫氧化和氯氧化等)以及氢与氧的氧化还原反应。
煤在氧化升温过程中,会释放出CO、CO2、烷烃、烯烃以及炔烃等指性气体。
这些气体的产生率随煤温上升而发生规律性的变化,能预测和反映煤自然发火状态。
CO贯穿于整个煤自然发火过程中,一般在50℃以上就可测定出来,出现时浓度较高;烷烃(乙烷、丙烷)出现的时间几乎与CO同步,贯穿于全过程,但其浓度低于CO,而且在不同煤种中有不同的显现规律;烯烃较CO和烷烃出现得晚,乙烯在110℃左右能被测出,是煤自然发火进程加速氧化阶段的标志气体,在开始产生时,浓度略高于炔烃气体;炔烃出现的时间最晚,只有在较高温度段才出现,与前两者之间有一个明显的温度差和时间差,是煤自然发火步入激烈氧化阶段(也即燃烧阶段)的产物。
因此,在这一系列气体中,选择一些气体作为指标气体,以及准确检测,就能可靠判断自然发火的征兆和状态。
1 指标气体及其选择
目前,国内外可作为煤自然发指标气体主要有CO、C2H6、CH4、C2H4、C2H2、△O2(△O2为氧气消耗量)等及其生成的辅助性指标。
早在“七·五”期间,国家攻关项目《各煤种自然发火标志气体指标研究》的研究中,对我国各矿区有代表性的煤种进行了自然发火气体产物的模拟试验,得出了指标气体与煤种及煤岩之间的关系。
1)随着煤种的不同,煤自然发火氧化阶段(缓慢氧化阶段、加速氧化阶段、激烈氧化阶段)的温度范围、气体产物和特性都不同;
2)各煤种从缓慢氧化阶段的气体产物优选为灵敏指标的为:褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烷比为首选,以CO及其派生的指标为辅,而焦煤、贫煤和瘦煤则以CO及其派生的指标为首选,C2H4或烯烷比为辅;无烟煤和高硫煤唯一依据是CO及其派生指标;
3)C2H4可用于气体分析法中表征低变质程度煤着火征兆的灵敏指标,同时也可以作为判断煤自然发火熄灭程度的指标;C2H4/ C2H2比值可以更准确地表征煤着火温度的最高温度点,结合其他参数可用于判断着火前的时间。
因此,必须充分认识到CO并非唯一的煤自然发火气体指标。
它还有许多不足:检测温度范围极宽;CO产生量同煤温之间的关系不明确,特别是在现场复杂条件下,受风流、煤体原生气体组分、测点选择及生产过程等因素影响,难以确定煤氧化自燃的发展阶段,使预测预报的准确率和精度降低。
2 煤自燃指标气体灵敏度的提高技术
由于指标气体在井下气流中不浓度非常小,低于现有检测仪器的检测精度,使得某些本应可以有效反映井下煤自燃状态的指标气体就可能因检测不出或测不准而无法利用。
采用气体的吸附与浓缩技术,可提高检测气体的灵敏度,改善现有指标气体预报准确度不高的缺陷。
2.1 气体的吸附与浓缩原理
利用多孔性吸附介质对煤自燃过程中产生的气体的选择吸附性能,对气体进行吸附浓缩,达到可检测的目的。
可用于气体吸附的多孔介质种类比较多,但活性炭具有对有机物的吸附效率高、再生能力好、价格低廉等特点,故采用果壳类活性炭作为吸附剂来吸附浓缩煤
在自燃升温过程中释放的指标气体。
气体经过活性炭吸附,达到吸附平衡后,可通过加热解吸再生,解吸时,采用不同的解吸时间,确保吹扫脱附干净。
2.2 指标气体吸附与浓缩规律
2.2.1 烷烃类和烯烃类气体的吸附与浓缩
实验研究兖州矿区某煤样表明,煤温在低于80℃时,检测不到任何有机气体组分。
当煤体温度在110℃以上时,开始检测到乙烷、乙烯。
随着热解温度的进一步提高,烷烃气体、烯烃气体的组分数也随之增加,140℃时开始出现甲烷、丙烷,170℃时出现了丙烯气体,到了200℃已能检测到丁烷和戊烷。
但经浓缩处理后的指标气体,50℃时即可检测到甲烷、乙烷、丙烷及乙烯,80℃时出现了丙烯和异丁烷,110℃时开始检测到丁烷,170℃时可检测到的给分数达到最多,可检测到丁烯和烷的出现。
浓缩后,相同温度下煤氧化分解可检测到的气体组分数增多,各组分气体出现的初始温度,也都大大降低,如乙烯从未浓缩前的110℃降至50℃,丙烯从170℃降至80℃。
可见,浓缩效果明显,使检测出指标气体的初始温度大大提前,平均提前了90℃左右,极大地提高了各组分气体检测的灵敏度,尤其是对低浓度的气体,其效果更显著。
2.2.2 乙烷比及其与温度的变化关系
通过分析不同煤矿煤样氧化分解的烃类气体在35℃下吸附浓缩后的解吸气在不同温度下的乙烷比值可以得出,各煤种氧化气体在35℃下吸附浓缩解吸气的乙烯/乙烷、丙烷/乙烷、丙烯/乙烷随氧化温度的变化情况,与0℃下吸附浓缩解吸气的各乙烷比随温度的变化趋势一致,都经历了一个先下降然后又上升的变化过程,在这个变化过程中都有一个转折点温度,在这个温度处各烃类气体的乙烷比值达到最低点。
南屯煤矿煤样的乙烯/乙烷、丙烷/乙烷、丙烯/乙烷的比值大约在132℃、142℃、138℃左右达到最低点。
这是因为在各个转折点温度之前,乙烯、丙烷、丙烯的生成速率高于甲烷的生成速率。
同样道理,兴隆庄煤矿煤样的乙烯、丙烷、丙烯与乙烷的比在最低点所对应的温度分别为142℃、128℃、128℃左右。
唐山煤矿煤样的乙烯、丙烷、丙烯与乙烷的比在最低点对应的温度分别为140℃、114℃、129℃左右。
徐州义安煤矿煤样的乙烯、丙烷、丙烯与乙烷的比在最低点所对应的温度分别为171℃、150℃、162℃左右。
古交煤矿煤样的乙烯、丙烷、丙烯与乙烷的比则分别在132℃、132℃、118℃左右的到达最低点。
2.2.3 烯烷比值及其与温度的变化关系
根据各煤样氧化分解的烃类气体在35℃下吸附浓缩后的解吸气在不同温度下的甲烷比值及其与温度的关系,各个煤种的氧化气体在35℃下吸附浓缩解吸气的乙烯/乙烷、丙烯/丙烷随氧化温度的变化情况,与0℃下吸附浓缩解吸气的各烯烷比随温度的变化趋势一致,也都经历了一个先下降然后又上升的变化过程,都有一个转折温度,在这个转折温度处各烃类气体的烯烷比值达到最低点。
南屯煤矿煤样的乙烯/乙烷和丙烯/丙烷的值大约在148℃和151℃左右到达最低点。
由此可以看出转折点温度之前乙烷、丙烷的释放速率大于乙烯、丙烯的释放速率,使吸附剂吸附的乙烯、丙烯的量大于乙烷、丙烷的量,所以产生了这种先升后降的变化关系。
因此,判断井下煤自燃的状态,关键是掌握煤升温过程中各指标气体的生成速率与温度的关系,掌握浓缩后指标气体生成最、甲烷比、乙烷比、烯烷比与煤体温度的变化关系,才能可靠的预报煤炭自燃。
3煤炭自燃指标气体的检测技术
3.1 人工检测
人工检测一直是煤炭自燃指标气体的主要检测手段,它是在自燃的危险区域,人工取样,通过色谱议分析,给出指标气体的成分与浓度,以此判断煤的自燃程度。
该法适用性强、投入设备少,简单易行,但人工取样工作量大,间隔时间长,不能进行连续实时检测。
3.2 矿井监测系统
安全与环境监测系统可以连续监测CO、CO2、O2等环境参数,根据这些环境参数的变化进行自燃的预报,但是由于传感器数量种类少、价格昂贵、布置范围小,没能充分发挥监测系统用于煤炭自燃预报应有的作用。
束管监测系统是一种有效的专用监测技术,常用的束管监测系统是用聚乙烯管通过地面抽气泵将气体抽到地面,经气样分选器依次将不同测点气样送往色谱仪进行分析。
但由于束管监测系统线路长、管理较困难。
为改善这一现象,采用计算机技术与气体分析技术相结合,即用小抽气泵通过束管抽取取样点的气体,通过气样传感器分析气体成分,并把信号传输到地面计算机对气体分析数据进行处理并作出预报。
3.3 监测点布置
在自燃火灾的监测中,监测点布置至关重要,实践证明,监测点的布置应按照以下原则进行:
1)预计易发火区域。
按照矿井生产环境及煤层自然发火条件,把各危险区域作为监测对象,即根据上述煤炭自燃的时间和空间特性分析布置。
2)测点布置在高负压区。
从全负压角度考虑,只要漏风风流经过易燃点,各泄漏通道以负压最高处最易反映易发火区域的真实情况。
3)提供最佳排除炮烟影响环境。
井下放炮产生大量的CO,经过测点时就反映到CO监测仪器上来,给非连续监测带来困难,因此要设法排除炮烟干扰。
4)测点具有恒定的漏风量。
如果进行相对量监测,漏风量不稳定,监测仪上所反映的数值无法表达发火过程中的真实情况,即使对绝对量进行监测,由于微小风量测算困难,也会造成很大误差。
因此,监测过程中如无特殊需要,尽量不改变通风系统,改变后则要及时调整测点,各参数量重新对比整理。
5)测点应避开温差自然风压的影响。
如1图示,当易燃点受下行风流风压作用时,测点按常规应布置在B处。
但当易燃点温度逐渐升高,由于存在标高差异,温差自然风压逐渐增大,此值如果大于全风压时,B点气体成分将无法反映易燃点的真实情况。
假设在高温点两测A、B之间无分支风流,则:h1=h-h2式中h1为漏风风流风压,h2为AB间所具有的自然风压,h为高温影响下的自然风压。