煤层自燃发火预测预报技术研究进展
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2018年第43卷第2期 能源技术与管理'Vol. 43 No.2 Energy Technology and Management 63 doi:10.3969/j.issn,1672-9943.2018.02.025媒层防&技术揲析任光斌!同煤集团四老沟煤矿,山西大同037028)[摘要]煤层自然发火属于一种严重的自然灾害,煤层一旦发生自燃不仅会严重浪费煤炭 资源,而且易引发瓦斯爆炸事故,危及矿工生命安全,威胁矿井安全生产。
为有效防治煤层自燃,分析了影响煤层自燃的因素,提出了自然发火的预测预报技术,探析了煤层自燃的防治技术,以期有助于进一步提升煤层自然发火的防治水平,更好地保障煤矿安全生产。
[关键词]煤层;自燃;原因;防治技术[中图分类号]TD75+2.2 [文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2018)02~0063~020引言据有关部门统计,近年来在我国每年的煤矿 火灾事故中,有90%左右的为煤层自燃引发的,每年因煤层自燃引发的煤矿火灾高达300次左 右,特别是一些易燃煤层,每年都要烧损大量的煤 炭资源,给国家造成严重经济损失。
在煤层自燃过 程中还会产生大量的有毒有害气体,这些有毒有 害气体会严重危害人体健康。
同时煤层自燃产生 的火源还易引发矿井瓦斯爆炸事故,给矿井正常 生产 重 。
因此,煤矿 都十分重防煤层自燃工作,都在积极深入研究煤层自 燃防 。
1煤层自燃影响因素1.1煤层自燃倾向性因煤 有可燃性,煤体中含有的孔都 有 气的 ,煤体易 产生大量热量,在 的这些热量会大量,造成煤体 。
煤体着火 ,在有氧气 的 ,便易产生煤层自燃现象。
同煤体的 特 同,这 同的煤 会有 同的 ,煤的 自燃 同。
在 生产中,可过 煤层的氧化自燃 深入测,煤层 的自 发火危 ,危 来 的煤层自燃防 ,这防治矿井火灾[1]。
1.2煤的粒度及氧化自燃性经 ,人 发 在 作 时,煤体因受挤压作用易发生破碎,时会有浮煤遗留于煤层顶底板。
煤层自燃发火预测预报及预防措施在煤矿生产中,煤层自燃是导致煤矿火灾的主要原因之一。
预测和预报煤层自燃的发生,采取相应的预防措施,对于保障煤矿生产安全具有重要意义。
本文将介绍煤层自燃的原因和途径、自燃发火的预测预报方法以及预防措施。
煤层自燃的原因和途径煤层自燃是指在煤矿采掘过程中,由于各种因素的影响,导致煤层内的发热物质自发氧化并生成大量热量,使煤层温度升高,进而引发火灾。
煤层自燃的原因有多种,主要包括以下因素:1.煤质因素:不同类型、不同质量的煤,其自燃性也不同。
其中在含硫量高、焦渣量、松散程度和露天氧化面积大的煤层中,自然裂隙多、通风条件差,容易自燃。
2.地质因素:含水炭层、潮湿炭层的自燃危险较小,而低透气性沉积物层与煤层接触的地层,容易吸附水分和吸氧条件差,自燃危险较大。
3.煤矿经营管理因素:采掘技术水平、通风与抽放系统、煤炭运输及存储方式等都会对煤层自燃产生影响。
自燃发火的预测预报方法对于煤层自燃的预测和预报,应结合采掘过程中各个环节的特点,不断收集有关数据,及时研究和判断,采取有效措施,预防和消除煤层自燃。
下面介绍常用的自燃发火预测预报方法:1.温差法:通过温度差别观察来进行预测。
利用感应电缆,探测传送到地面的煤层内部温度,与大气温度相比较,若温差在低于20℃以内,则预示煤层自燃的危险性较小;若温差在20℃-30℃之间,则预示煤层自燃的危险性较高;若温差超过30℃,则预示已开始发生自燃现象,须及时采取措施。
2.气体法:利用测点周围的瓦斯、氧气含量等指标,进行预测。
当瓦斯浓度超过0.5%时,将增大煤层自燃的危险程度;当氧气含量下降到16%时,也可能引发煤层自燃的爆发。
3.氧化性煤体含量法:通过测定煤体表面的可燃分含量、氧化性煤含量及煤体抗氧化指数等来进行预测。
4.煤层压力法:通过观测煤层压力变化、矸石压强、粉尘颗粒运动等指标来判断煤层的稳定性,并进行自燃预测。
5.煤质综合识别法:通过煤体成分分析、煤体物理力学参数测试等手段,综合判断煤层的自燃危险性。
煤矿自然发火预测预报制度
是指通过对煤矿内部温度、气体浓度、风流状态等因素进行监测和分析,预测煤矿发生自然发火的可能性,并及时发布预警信息,以便采取措施防止和控制事故的发生。
煤矿自然发火预测预报制度通常包括以下几个方面:
1. 监测系统:建立煤矿内部温度、气体浓度、风流状态等参数的实时监测系统,可以通过传感器、仪器设备等进行数据采集和传输。
2. 数据分析:对监测系统采集到的数据进行处理和分析,利用统计学方法、数学模型等手段进行预测和预报。
可以利用历史数据和实时数据进行模型训练和优化,提高预测准确性。
3. 预警发布:根据预测结果,及时发布预警信息。
预警信息可以通过各种媒体渠道进行发布,如煤矿内部广播系统、手机短信、互联网等。
4. 风险评估:对煤矿发生自然发火的风险进行评估,根据预测结果和风险评估结果,制定相应的应对和控制措施。
5. 应急措施:根据预警信息和风险评估结果,采取相应的应急措施,如调整通风系统、减少火源、增加防火墙等,以防止和控制自然发火事故的发生。
煤矿自然发火预测预报制度的建立和实施,可以提高煤矿安全生产水平,减少自然发火事故的发生,保障矿工生命安全和煤矿设备的安全稳定运行。
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煤炭自燃预测预报及防治技术作者:曲晟易来源:《科学与财富》2017年第28期摘要:本文总结煤炭自燃预测预报技术,其中预测技术包括煤的自燃危险性预测、煤的自燃危险区域判定、煤层自燃发火期预测等技术;预报技术包括气体分析法、测温法、气味分析法等技术;煤自燃防治措施主要有灌浆技术、阻化剂技术、惰化技术等。
关键词:煤炭自燃;预测预报;防治措施中图分类号:TD453 文献标识码:A我国有56%的煤矿存在自然发火问题,矿井火灾事故是一大突出灾害。
目前,煤炭自燃已成为制约我国煤炭工业高产、高效的主要灾害之一。
本文对煤炭自燃的预测预报技术和防治措施的应用及发展进行了总结分析。
一、煤炭自燃预测预报技术(一)预测技术。
预测技术是在煤层尚未出现自然发火征兆之前(潜伏期),采取不同方法对煤炭自燃危险性、易自燃危险区域、自然发火期等重要火灾参数指标做出超前判识的一种技术。
1、煤的自燃危险性预测。
煤炭自燃危险性预测技术主要包括煤自燃倾向性实验测试法、综合评判预测法。
(1)自燃倾向性实验测试法。
煤自燃倾向性的测试方法很多,主要包括:绝热测试法、着火点温度法、双氧水法(H2O2)、静态吸氧法、高温活化能法、差热分析法(DTA)、热重法(TG)、交叉点法(CPT)。
其中,绝热测试法被公认为是最科学、最准确的测试方法,但是由于其耗时长而未能得到广泛应用。
(2)综合评判预测法。
陈立文等对影响煤层自燃危险程度内、外因素,进行主观判断、分析评分,应用模糊数学理论,对开采煤层自燃危险程度进行综合评判预测。
王省身、蒋军成等人运用神经网络的方法,以影响开采煤层自燃危险性的三个主要因素作为预测指标,预测煤层自燃的危险程度。
施式亮、刘宝琛等用防火系数作为预测指标,建立了人工神经网络的时间序列煤自然发火预测模型来判断自然发火程度。
2、煤自燃危险区域判定。
煤自燃危险区域的探测方法主要有:经验统计法、无线电波法、地质雷达探测法、遥感技术、地面物探法、气体探测法。
林南仓矿煤炭自然发火防治技术研究作者:李景宽来源:《城市建设理论研究》2013年第21期摘要本文介绍了林南仓矿业分公司多年来防灭火经验,分析了煤炭自然发火的原因及影响因素,在工作中利用多种检查、监测手段预测预报煤炭自然发火隐患,通过对多起煤炭自然发火事故和自然发火隐患治理总结了有效的防灭火方法,为进一步提高煤炭自然发火防治技术提供了经验。
关键词:煤炭;自然发火;注氮、注浆Abstract: this paper introduces Linnancang Mining Company for many years of fire prevention and control experience, analyzes the reason and influence factors of coal spontaneous combustion, using a variety of inspection, monitoring method in prediction of coal spontaneous combustion danger, through many coal spontaneous combustion accident and spontaneous combustion risk management, summed up the fire extinguishing methods effectively, as to further improve the coal spontaneous combustion control technology provides experience.Keywords: coal; spontaneous combustion; nitrogen injection, grouting中图分类号:TD82文献表示码:A一、引言开滦(集团)林南仓矿业分公司主采煤层有11煤层、12煤层、8煤层,各煤层自然发火等级均为II类,自燃;11、12煤层自然发火期为2个月,8煤层自然发火期为11个月。
第19卷 第4期西安矿业学院学报V ol.19N o.4 1999年12月 JOURNA L OF XI’AN MI NI NG I NSTIT UTE Dec.1999国内外煤炭自然发火预测预报技术综述Ξ邓 军1,徐精彩1,阮国强2,王秀林1(1.西安科技学院采矿工程系,陕西西安 710054;2.兖州矿务局鲍店煤矿,山东邹城 273500)摘 要:就近几十年来,国内外在煤炭自然发火预测预报方面的一些主要成果进行介绍,对各成果的优缺点进行分析,并指出进一步研究煤炭自然发火预测预报技术,对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。
关键词:煤炭自燃;火灾预测;矿井安全中图分类号:T D752.1 文献标识码:A 文章编号:1001-(1999)04-0293-05煤层自燃火灾危及人员生命,烧毁设备及有用资源,严重地危害着矿井安全与正常持续生产,早已成为煤炭行业广为关注并力图治理的主要灾害之一。
近20年来,为消除煤炭自燃火灾的发生,世界各相关研究机构均对其产生的机理及其化学物理间的相互作用进行和正在进行着深入地研究,以期开发出更为可靠的预测预报方法,研制出性能更为可靠的检测仪器,防患于未然,最大限度地消除其危害。
1 预测技术预测技术是指在煤处于低温氧化阶段(即潜伏期),还未出现自然发火征兆之前,仅根据煤的氧化放热特性和实际开采条件,超前判断松散煤体自燃的危险程度、自然发火期及最易自燃区域的一种技术。
预测技术主要有自燃倾向性预测法、综合评判预测法、统计经验法和数学模型预测法等4种。
1.1 自燃倾向性预测法自燃倾向性预测法主要是根据煤自燃倾向性不同,划分煤层自然发火等级,以此区分煤层的自燃危险程度,从而采取相应的防灭火措施。
80年代前,国外对煤自燃倾向性的测试方法主要以煤的氧化性为基础,大体可以分为二类:一类是化学试剂法。
这类方法主要以双氧水、亚硝酸钠、联苯胺等化学试剂取代氧,把煤氧缓慢的氧化过程人为加速,考察煤在试剂作用下的氧化速度和着火点,其中被公认的方法有:奥尔宾斯基法(CW,Olpinski)(波)、奥尔莲斯卡娅(Г.Л.Орлеанская) -维谢洛夫斯基(В.С.ВеселовскиЙ)着火点温度降低值法[1](苏)、马切雅什法(Z. Maciejas)(即双氧水法)等。