煤自燃指标气体优选及影响因素研究

我国煤炭资源储量丰富，是世界能源大国，同时我国又是煤炭自燃灾害非常严重的国家。煤自燃的发生不仅导致煤炭资源损失，更严重的造成人员伤亡事故，因此必须做好煤自燃防治工作。而防治煤自然发火的一个重要环节就是做好煤自燃的早期预测预报，煤自燃过程中会产生一系列指标气体，可以根据它们的变化来预知煤自然发火状态，因此煤自燃早期预测预报的关键在于确定可以准确有效地反映煤自然发火状态的指标气体。 本论文选取多个不同变质程度煤种煤样进行实验研究，首先通过对各煤种进行程序升温氧化实验，对煤自燃氧化过程中气体产物的变化规律进行深入研究，确定出煤氧化自燃过程中气体产物随温度的变化关系，运用指标气体选取原则，从煤自燃气体产物中选取出各煤种适用的可以反映煤自燃发展过程的指标气体，以此来预报煤自然发火状态，各煤种选取出的气体预报指标不尽相同。 由于选取的煤自燃预报指标气体较多，在实际运用中，有时各指标气体会给出不同甚至相反的预测结果，因此需要对它们的可靠度进行评价，将选取出的指标气体运用灰色关联度分析方法，通过计算各指标气体与煤自燃氧化温度的关联程度，来评判各指标气体的可信度，最终确定出各煤种对应指标气体的关联度大小，选取各煤种指标气体中关联度最高的前三位作为优先预报指标，为各煤种建立了完善的自然发火预测预报指标气体体系，提高了预测预报结果的正确性，使得气体预报指标在对煤自然发火预报时更加准确、可靠。 煤自燃的发生受到很多因素的影响，其中与煤的粒度、供氧浓度和供风量有很大关系，本文选取变质程度中等的焦煤进行变实验参数研究，通过改变煤样粒径、供氧浓度和空气流量来研究这些参数对煤自燃过程的影响，得出了煤自燃氧化过程中实验条件参数改变时，氧化气体产物的变化规律，深入分析变化产生的原因，提出相应的防治措施，降低煤自然发火的可能性。 结合优选出的各煤种自然发火预测预报指标体系与研究不同因素对煤自燃影响提出的防治措施，可以更科学、准确地预测预报煤自然发火状态，同时降低煤层自然发火的可能性，能够更有效地指导煤矿的现场防灭火工作，对煤自然发火防治工作具有非常重要意义。