煤的组成与结构对自燃倾向性的影响研究

通过交叉点温度法计算出煤自燃倾向性的综合判定指数,分别采用元素组成分析、工业分析、显微组分分析和等温吸附实验4项煤的基础实验,得到煤的组成和结构上的固有指标参数。利用灰色关联分析计算出了各指标与煤自燃倾向性间的关联程度,并依据关联度大小进行等级划分,分别阐述了煤组成和结构上各指标对自燃倾向性的影响。研究成果为煤自燃预测体系的构建及自燃倾向性机理研究提供量化依据。     

煤体结构对自燃倾向性影响研究

为分析煤体结构对煤自燃倾向性的影响及各因素对自燃倾向性的"贡献程度",选取5种不同变质程度的代表性煤样,分别运用程序升温-气相色谱联机装置进行氧化动力学试验测定煤的自燃倾向性综合判定指数;运用扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析仪分别进行SEM试验、低温氮气吸附试验对煤的宏观结构进行检测;利用傅里叶红外光谱技术及OMNIC分峰软件进行煤的微观分子主要官能团分析;利用灰色关联分析方法找出各因素与自燃倾向性的关联程度并进行等级划分,并利用SPSS软件及多元统计学原理建立煤自燃倾向性多元回归分析模型并对模型进行检验、各系数分析及正态图分析。结果显示:随着变质程度的增加,主要官能团含量变化明显,大孔及裂隙减少,煤体结构变得紧致,分子稳定性加强,煤自燃倾向性减弱且微孔占比与煤自燃倾向性关联度最大。通过灰色关联分析及煤自燃倾向性的多元回归分析,建立了可靠的煤自燃倾向性的多元回归分析模型,找出了影响自燃倾向性的关键因素,揭示了自燃倾向性与煤部分试验数据的线性关系。     

煤自然发火物理参数测定实验研究

为了更好地了解煤层物理化学性质,掌握采空区遗煤自然发火的原因,对采集的煤样进行了工业性分析。煤的真相对密度作为煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定实验的关键参数,其实验数据将直接影响吸氧量的测定值,同时也影响划分煤自燃倾向性等级。采空区遗煤和顶板岩石的热导率是研究采空区自燃的一个重要参数指标,为采空区自燃数值模拟提供关键参数。     

煤自燃倾向性及测定中的影响因素

依据煤产生自燃的必要条件及煤自燃的发展过程,用流态色谱吸氧法对煤的自燃倾向性进行了测定。分析了在测定中影响煤自燃倾向性的主要因素,即煤样的粒度、仪器的稳定性和气密性、样品的处理过程、载气的流速,并探讨了煤的水分、灰分、挥发分、全硫及密度等参数与其吸氧量的关系,提出探究煤自燃倾向性及其测定中的影响因素,提高煤自燃倾向性测试结果的准确性,对保证煤炭的开采、运输和储存的安全具有重要意义。     

利用TG-DSC和静态耗氧产热量法研究煤的自燃倾向性

利用流态氧化—静态收集气体分析方法,测定3种不同变质程度的煤样在不同温度下的耗氧量,采用综合热分析技术测试3种煤样的耗氧放热量。通过两者结合分析得出煤物理吸附氧气产生的热量是煤自燃的第一动力;提出了用煤低温氧化过程产生的热量指标作为煤自燃倾向性鉴定的金标准,为基于耗氧量的煤自燃倾向性判定提供了理论支撑;煤样耗氧量越大,煤样产热量也越大,耗氧量与产热量之间存在趋势性关系,因此可以用耗氧量来衡量煤的自燃倾向性;初步给出了分类原则和方法,提出了采用70℃、150℃条件下煤样的耗氧量进行煤自燃倾向性高低评判的方法。     

基于活化能的煤的自燃倾向性研究

针对现阶段我国鉴定煤自燃倾向性方法的不足,分析了活化能判断煤自燃倾向性的可能性。运用热重法分析煤样活化能,通过讨论2种热分析动力学方法的优缺点,决定应用多重扫描率法中的Starink法对3条不同升温速率(5、10、20℃/min)下的煤样热动力参数进行计算。研究表明煤样活化能在反应转化率范围内先变小后增大,其氧化燃烧反应是一个复杂的多步反应。最终通过分析同一煤样不同升温速率下的着火点,发现虽然3个着火点温度不同,但其对应的转化率均接近于一定值,所以选取此定值转化率下的活化能即着火点活化能作为鉴定煤的自燃倾向性的指标。     

煤自燃倾向性测试及监测技术研究进展

煤自燃是煤矿安全生产、运输和储存中的重大灾害之一。根据煤自燃防控实际需要，较全面地总结了煤自燃倾向性的测试方法，认为构建一个通用指标来评价煤自燃倾向性可以弥补单一测试方法的评估偏差；同时，重点分析了以温度为特征的OTDR技术与以指标气体为特征的TDLAS技术在煤自燃监测领域应用的原理及优缺点，通过两种技术的提升，建构特征温度与指标气体的定量关系，形成多参量数据融合的煤自燃监测技术能有效提升监测预警能力，并提出了无线传感器网络测温法与声发射技术在煤自燃监测领域应用的可行性。对煤自燃倾向性的检测与煤自燃火灾的监测预警研究具有重要作用，对实现煤自燃智能化协同防控治理和保障煤矿安全、高效、智能、绿色生产具有重要意义。     

基于氧化热解综合指标的煤自燃倾向性研究

 根据煤自燃倾向性的本质特征,对国内外主要煤自燃倾向性鉴定方法进行了评价,指出不足之处,通过煤氧化热解动力学实验,给出了用100～200℃的吸氧速率指标进行煤自燃倾向性高低评判方法。运用一级化学反应动力学机制,求出活化能,并比较了活化能和吸氧量与实际发火期的相关性分析。最后提出基于吸氧速率和活化能的煤自燃倾向性鉴定综合指标。     

煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法不确定度评定

煤自燃倾向性的氧化动力学测定结果存在一定扩展不确定度,故在实际安全生产分析中,应注意扩展测量不确定度对所得结果的影响。对煤自燃倾向性的氧化动力学测定过程的不确定度进行评估,能够更科学、准确的获得煤自燃倾向性鉴定数据来指导企业安全生产。     

煤自燃倾向性测试方法研究进展与展望

煤层自燃火灾是影响煤矿安全生产最重要的灾害之一。对国内外主要的煤自燃倾向性测试方法进行了统计分类,评述了国内外煤自燃倾向性测试方法的研究现状和目前存在的主要问题,总结了煤自燃倾向性测试的技术手段,对比分析了不同测试方法的特点,最后指出了煤自燃倾向性测试方法研究的发展趋势。     

综放面采空区遗煤自然发火特点及环境分析

根据综采放顶煤开采技术的开采特点及现场调查和观测,总结出综采放顶煤工作面采空区自然发火的主要特点。在分析综放开采条件下采空区煤体所处环境的基础上,通过对采空区浮煤厚度、松散煤体空隙率、采空区漏风强度、工作面推进速度、采空区围岩原始温度等关键因素的分析研究,指出采空区遗煤所处环境的变化将会引起浮煤自燃过程的动态变化。     

瓦斯泥浮选提碳正交试验研究

瓦斯泥中碳的提取一般采用浮选,柴油或煤油为捕收剂,2#油作起泡剂,然而对于不同性质的瓦斯泥,浮选效果却大不相同。为了详细研究各种因素对瓦斯泥高效浮选提碳的影响,本文针对某地瓦斯泥提碳浮选设计了正交试验,并对试验结果进行了极差分析。研究表明,对于固定碳含量和精矿回收率而言,矿浆浓度和高效浮选药剂的用量对其影响最大。该试验研究结果为类似性质的瓦斯泥浮选提碳具有一定的参考价值。     

下峪口井田煤与瓦斯突出瓦斯地质分析

根据以往资料和实验测试结果,研究了下峪口井田煤与瓦斯突出的分布特征,采用定量的方法对煤与瓦斯突出的控制因素进行了分析,并确定了突出危险性预测指标及临界值。研究认为:本区突出点分布有明显的分区分带特点,影响煤与瓦斯突出的主要因素为褶皱构造、煤层埋深、煤体结构类型、瓦斯含量与瓦斯压力。瓦斯含量与瓦斯压力是突出产生的基础,褶皱构造、煤体结构类型与埋深是产生突出区域分布的主控因素。     

煤层瓦斯含量的预测及其影响因素的分析

由于煤层中瓦斯的含量是防治煤矿瓦斯的一项重要指标,以常村矿3#煤层钻孔的统计数据为基础,对这些数据进行统计线性回归并利用瓦斯地质因素分析的方法,找到了影响煤层瓦斯含量的主要因素,运用丰富的钻孔数据和量化的方法,并用多元线性回归建立了可以预测煤层瓦斯含量模型,这种预测可以为矿井瓦斯防治提供一定的依据,以此达到对矿井瓦斯的含量及其分布规律进行有效预测的目的。     

利用活化能研究煤的自燃倾向性

针对以往煤的自燃倾向性的研究方法受到多种外界因素的制约,利用活化能为指标,从理论和实际对煤的自燃倾向性进行研究,结果符合现场的需要,成功地实现了活化能在煤的自然倾向性研究领域的应用。     

乌达煤田煤层自燃内因分析与自燃类型划分

采用野外地质调查、测试分析和数据处理等综合手段，研究内蒙古乌达煤田煤层自然发火的内因条件，揭示了煤层自燃趋向性与煤层厚度、煤变质程度、灰分含量、发热量、硫含量、硫化物矿物以及有机显微组分含量等煤物质组成要素之间的关系.以煤测试统计分析数据的聚类分析结果为依据，从内因条件控制角度，将乌达煤田主要发火煤层划分为三大类：以高硫含量和富硫化物矿物为特征的高硫助燃类型；以煤层厚度大和低变质程度为特征的厚层氧化类型；过渡类型.     

王庄煤矿后备区3#煤层瓦斯赋存控制因素研究

 为了研究王庄煤矿后备区3#煤层的瓦斯赋存特征，基于瓦斯赋存对煤矿安全生产的重要性，采用了瓦斯赋存构造逐级控制理论，结合现场实测资料，研究了地质构造对瓦斯赋存的控制作用，以及顶板岩性、煤层埋深、水文地质等因素对瓦斯含量的影响，并建立了多元回归数学模型。结果表明，埋藏深度作为影响煤层瓦斯含量的主要因素；瓦斯含量随着煤层埋深的增加而增大；数学模型的预测值与实际值比较接近，能较好的反映后备区煤层影响因素的实际情况。     

润丰煤矿6号煤层瓦斯含量影响因素分析

以润丰煤矿地质勘探期间6号煤层的实测瓦斯含量等资料为基础,运用回归分析方法确定煤层瓦斯含量的主控因素。结果表明,顶板砂岩厚度和煤层厚度对瓦斯含量分布产生一定影响,但是线性相关程度不高;影响6号煤层瓦斯含量分布规律的主要因素为上覆基岩厚度和埋深。     

矿井小构造预测研究

为了获得矿井小断层水平延展长度预测研究中相对比较准确的预测公式,基于多元回归分析,在总结实际资料的基础上,以断层的落差、走向、倾角、倾向数据为主要影响因子,研究矿井小断层水平延展长度预测,利用Matlab绘制拟合图,并对其进行多元回归分析,得到矿井小断层水平延展长度预测公式,并对结果进行评价以及DW检验。经检验多元回归分析生成的预测模型具有相对较高的精确度,且在煤矿实际生产中具有相对广阔的应用前景。     

中寨煤矿煤层瓦斯含量影响因素探析

煤矿瓦斯的析出对矿井安全生产影响极大,通过分析瓦斯含量的影响因素可有助于降低瓦斯事故的发生。通过收集中寨煤矿煤质、瓦斯、钻孔等地勘资料,结合其煤层瓦斯的分布规律,采用多因素综合分析方法分别对瓦斯含量的影响因素进行逐个分析,探讨各因素对煤矿瓦斯含量的影响程度。结果显示煤层中瓦斯含量与地质构造、沉积环境、煤层埋藏深度、煤变质程度及围岩性质等均有一定影响,需全面考虑煤层气瓦斯含量对煤矿生产的影响。研究成果为瓦斯分布含量确定的准确性提供依据,据此可采取措施以加强对瓦斯危险性的防范和管控并避免瓦斯安全事故发生。