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【精选】《安全技术》之气体分析法预测预报典型易燃褐煤自然发火.doc
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2021-12-06
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《安全技术》中提到的气体分析法是一种预测和预报典型易燃褐煤自然发火的重要方法。褐煤因其较低的变质程度,具有较高的自然发火风险,因此对其自然发火的预测预报至关重要,以保障煤矿安全生产。 1. CO 标志气体: CO 是长期以来被广泛用于预测煤自然发火的标志气体,但其并非唯一或最准确的指标。CO 在煤氧化过程中的产生温度范围广泛,从40℃到激烈氧化阶段都有,这导致其预报范围过大。对于褐煤,CO 常常在工作面和巷道中检测到,且浓度变化幅度大,单独依赖CO进行预测预报可能导致判断困难。此外,现场环境因素如风流、仪器误差等会干扰CO浓度的准确性,增加误报或漏报的风险。因此,使用CO时需关注其变化趋势,配合其他指标如火灾系数以提高预报精度。 2. C2H4 标志气体: C2H4 是煤氧化过程中的产物,其临界温度(80~120℃)对于预测具有高价值。检测到C2H4表明煤已经开始氧化且温度超过临界值,进入加速阶段。C2H4浓度的变化趋势可提供关于自然发火状态的信息。若在井下检测到C2H4,应及时采取防灭火措施,因为它预示着火灾可能发生。 3. C2H2 标志气体: C2H2 的出现标志着煤氧化进入剧烈氧化燃烧阶段,临界温度通常在150~190℃。与CO和C2H4相比,它的出现时间较晚,提供了采取行动的时间窗口。检测到C2H2意味着可能存在高温火点,应立即采取措施,避免火势扩大。 综上,气体分析法通过监测CO、C2H4和C2H2等标志气体的浓度和变化趋势,可以预测褐煤自然发火的潜在危险,帮助制定有效的防灭火策略。在实际应用中,应当结合现场情况,综合判断,以提高预报的准确性和及时性,确保煤矿安全。
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气体分析法预测预报典型易燃褐煤自然发火
煤自然发火的难易程度随着煤的变质程度的加深而减弱,即变质程度
较低的褐煤、气煤等通常具有较强的自然发火危险,而变质程度较高的无烟煤其自
然发火危险性较小。在变质程度较低的煤种中,褐煤是典型的具有较强的自然发火
危险的煤种之一。笔者在对各煤种自然发火预测预报的标志气体的研究基础上,通
过近几年对龙口北皂矿、平庄六家矿等主采褐煤的矿井的自然发火规律的研究,并
通过自然发火预测预报的实践,得出气体分析法预测预报典型易燃褐煤自然发火的
一些经验,并整理成文,与广大煤矿安全工作者探讨。 1 典型易燃褐煤自然发
火标志气体的特点 1.1 CO 标志气体 众所周知,CO 作为标志气体来预测煤自
然发火已以有很长的历史,在我国及至世界各国都得到了普遍应用。在过去相当长
的时间内人们普遍认为,CO 是检测煤炭氧化自燃发展阶段的最灵敏指标。但随着科
学技术的发展和对煤自然发火预测预报的不断深入研究,人们逐渐发现,CO 及其派
生指标尽管可用,但并不是唯一的、最准确、最灵敏的指标,尤其对于典型易燃褐
煤来说更是如此。 由于 CO 在煤自然发火过程中的检测温度范围极宽,从 40℃
一直到进入激烈氧化阶段都伴随着 CO 的产生,这就使得这一指标的预报范围过大。
对于褐煤这样的低变质程度煤,往往在采煤工作面、掘进工作面等作业场所常常能
检测到 CO 的存在。如在龙口北皂煤矿 4212 综放工作面后部刮板输送机头、综放支
架顶部等部位,从回采到结束都能检测到 CO,其浓度在 5×10-6~30×10-6 之间。
还有平庄六家矿 WⅡN 一段 6-3 炮采工作面上隅角等处,在回采过程中都能检测到
CO,浓度最大时局部超过 100×10-6,如果在这种情况下用单一的 CO 作主指标进行
火灾预测预报,则很难确定目前自然发火所处的状态。另外,目前很多现场都提出
褐煤煤层是否有原生赋存 CO 的质疑,虽然目前还末见到有确凿证据证明原生赋存
CO 存在的报道,但如果这种可能性存在的话,对于褐煤来说,仅用 CO 作为主指标
进行煤自然发火预测预报,不但难以确定自然发火的态势,甚至连是否发生了自然
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