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煤自燃预测预报指标性气体实验研究_辛程鹏

煤质化验指标

煤质化验指标水分。煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有： 1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。 2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。灰分指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。挥发份（全称为挥发份产率）V 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是

汽化和液化的重要指标。常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。固定碳不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。 FC+A+V+M=100 相关公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf 全硫St 是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。常用指标有：空气干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。煤的发热量煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据，以及锅炉设计的参数。煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所说的煤的发热量，是指用

煤炭燃烧特性指标

煤炭燃烧特性指标几乎所有的煤炭特性指标都与煤炭的燃烧特性是相关的，反之，也没有一个能完全、全面表征煤炭燃烧特性的指标。与此同时，不同的煤炭特性指标对于煤炭燃烧特性的重要性，也随着煤炭燃烧方式的不同而异，并具有相当的差别。作为影响煤炭燃烧特性或者说过程最明显的指标是煤炭的挥发份和粘结性或者说膨胀系数。前者表征着煤炭在燃烧过程中的以气相完成的份额和其对后续固相燃烧过程的影响；后者则关系到煤炭颗粒因形态、尺寸和反应表面积的变化而使其自身的燃烧特性受到的影响。而前者和后者有时又是具有密切联系的。与煤炭燃烧特性有关的还有挥发份的释出特性、焦炭的反应性、煤炭的热稳定值、重度等，以及煤炭在堆放过程中的风化、自燃特性和可磨度。煤炭颗粒在受热过程中的熔融软化、胶质体和半焦的形式几乎所有的烟煤在受热升温的过程中与挥发份释出的同时，都会出现胶质体，呈塑性和颗粒的软化现象。煤炭颗粒间的粘结就是因颗粒胶体间的相互粘结而产生的，因此煤炭的粘结性也就于其所呈现胶体的条件相关。当一个按一定升温速度，经历着受热过程的煤炭颗粒进行观察时，考虑到在此受热过程中热量总是从表面传向颗粒核心的，在同一时间内表面温度也总高于核心。可以发现不同的烟煤，在表面温度达到320～350℃以前，颗粒的形态变化一般觉察不到，只

有煤化程度低的气煤才可观察到表面开始有挥发份气体释出。在温度到350～420℃时，可以观察到在颗粒表面出现了一层带有气泡的液相膜，表面上也逐渐失去原来的棱角，这层膜就是胶质体。当温度为500～550℃时，一方面因颗粒内部温度升高，使胶质体层向内层发展，以及外部的胶质体层因挥发份释出被蒸干转化为半焦，即从表面到中心由半焦壳、胶质体和原有的煤三层所构成，但这种形态所保持的时间是短暂的。随着受热的继续，胶质体的发展和体积的膨胀，半焦外壳出现裂口，胶质体流出。其后是胶质体向颗粒中心区域的发展，流出的胶质体被蒸干转变为半焦，直到整个颗粒都经历胶质体和半焦的形成。整个的过程如图3-2-2所示：试验证明软化温度越低的煤种，挥发份开始释出的时间越早。因此软化温度Tp（对于不同的烟煤表面开始出现液相膜的温度）和再固化温度TK（呈现最大塑性的温度TMAX以及被蒸干再次呈固体形状的温度）都是表明煤炭流变特性的指标，同样也间接表明了于煤炭燃烧特性密切相关的问题。 Ⅰ软化开始阶段Ⅱ开始形成半焦的阶段Ⅲ煤粒强烈软化和半焦破裂阶段

煤自燃倾向性考试题

一．名词解释：(共5分) 1．煤的自燃倾向性：煤在常温下氧化能力的内在属性。二．填空题（共20分每空2分） 1．煤的吸氧量的测定（以一路为例）：答：（1）实管：开一路，闭其他三路，六通阀置于脱附位置，测氮气流量为30±0.5㎝3/min氧气流量为20±0.5㎝3/min，将六通阀置于吸附位置，同时按启动，大约3min后，按结束。记下A实值。（2）空管：将六通阀置于吸附位置，取下样品管，吹净煤灰及玻璃棉后，放回原处，同时将六通阀置于脱附位置，测定氮气和氧气的流速，此时的流速应与测定实管时的流速相近。将六通阀置于吸附位置，吸附5min 后进行脱附、启动、结束等操作，记下A空值。三. 简答题（共10分每题5分） 1．煤自燃倾向性测定平行实验误差及分类。四．问答题（共10分） 1．仪器使用前后注意的事项答：（1）开机时必须先通载气后通电，停机时应先停电10分钟后，再关闭载气，氧气可在断开电源的同时关闭。（2）仪器在启动状态下，操作过程中，气路中无样品管时必须将六通阀置于吸附位置。五．计算题（共15分） 1．有一粒度<0.1mm（0.15—0.1mm的占70%）的煤样，St..a d＝1.60%，Vdaf=30.00%两次平行测得吸氧量分别为0.71cm3/g .干煤，0.69cm3/g .干煤， (1).试计算此煤样的吸氧量，(2).判定煤的自燃倾向性及自燃等级。解：平均吸氧量=（0.71+0.69）/2=0.70（cm3/g .干煤）（1）此煤样的吸氧量为0.70cm3/g .干煤（2）此煤样的自燃倾向性为自燃自燃等级为II级

一．名词解释：(共5分) 1．煤的吸氧量：煤在常温常压下，每克干煤吸附流态氧的量。二．填空题（共20分每空2分） 1．煤自燃倾向性测定平行实验误差及分类。三. 简答题（共10分每题5分） 1．煤的吸氧量的测定（以一路为例）：答：（1）实管：开一路，闭其他三路，六通阀置于脱附位置，测氮气流量为30±0.5㎝3/min氧气流量为20±0.5㎝3/min，将六通阀置于吸附位置，同时按启动，大约3min后，按结束。记下A实值。（2）空管：将六通阀置于吸附位置，取下样品管，吹净煤灰及玻璃棉后，放回原处，同时将六通阀置于脱附位置，测定氮气和氧气的流速，此时的流速应与测定实管时的流速相近。将六通阀置于吸附位置，吸附5min 后进行脱附、启动、结束等操作，记下A空值。四．问答题（共10分） 1．检验过程的注意事项（1）仪器在启动状态下，操作过程中，气路中无样品管时必须将六通阀置于吸附位置。（2）测定时六通阀的切换时间与峰结束时间也要保持一致。五．计算题（共15分） 1．有一粒度<0.1mm（0.15—0.1mm的占70%）的煤样，St..a d＝1.20%，Vdaf=33.64%两次平行测得吸氧量分别为0.56cm3/g .干煤，0.60cm3/g 干煤，(1).试计算此煤样的吸氧量，(2).判定煤的自燃倾向性及自燃等级。解：平均吸氧量=（0.56+0.60）/2=0.58（cm3/g .干煤）（1）此煤样的吸氧量为0.58cm3/g .干煤（2）此煤样的自燃倾向性为自燃自燃等级为II级

气体分析法预测预报煤炭自燃

气体分析法预测预报煤炭自燃煤炭氧化自燃不仅会引发矿井火灾，破坏井下绿色开采环境，甚至还将导致瓦斯爆炸，严重威胁工作人员的生命健康，造成煤炭资源的浪费。在实践中，检测煤层或煤堆排出的气体浓度是公认的一种跟踪与预测煤炭自燃与自热的有效方法。大量的研究表明：煤炭低温氧化过程中释放的CO2和CH4气体有些是氧化产生的，有些是煤炭中本身就存在的，同时它们的浓度变化规律不强，因此，CO2和CH4不能作为预测预报煤炭自燃的指标气体。但是，一些研究表明：可以通过煤炭氧化过程中释放的CH4、C2H6、C3H8、C4H10等烷烃气体的浓度比值对煤炭自燃发展阶段进行判断，这一指标通常被称为链烷比。链烷比主要分为两类：一类为C2H6、C3H8、C4H10与CH4的浓度比值；一类为C3H8、C4H10与C2H6的浓度比值。实际应用中应该选择哪个比值作为判定指标需根据不同矿区的实际情况决定。生产实践中采用最多的预测预报煤炭自燃的指标气体是CO，有两方面的原因：一是煤炭氧化时在较低温度（30～40℃）下即可产生CO；二是CO生成量和温度之间呈指数变化关系，具有一定的规律性和可测性。通过气体分析法，一旦发现煤炭有自燃征兆，可以采用徐州吉安研发的普瑞特防灭火技术，该技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体，特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面，水浆生成泡沫之后，缓慢形成凝胶，能把大量的水固结在凝胶体内，避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点，大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率；另一方面，形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖，且能固结90%以上水分并形成凝胶层，防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气，灭火时能长久地吸热降温，防止火区复燃。

煤在氧化升温过程中

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

煤的自燃倾向性鉴定和标志性气体测定实验指导书

各位同学：由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交，现在学校参加教育部评估，所有同学都必须补上实验报告，在2013-9-18（星期三）中午之前交上来！事关教育部评估，请大家认真仔细撰写实验报告，出现问题个人负责！实验日期：第三周星期一为2013年3月11日，其它时间大家往后推，查日期！课程名称实验名称实验类别实验类型实验要求学生层次任课教师准备教师指导教师班级实验人数每组人数实验学时数实验时间地点周次星期节次矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全 B101-2 42 8 2 3 一1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全 B102-3 42 8 2 3 四1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全 B101-2 42 8 2 5 一1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全 B102-3 42 8 2 5 四1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 3 一3-4 安科楼218

矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 3 二1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 5 一3-4 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 5 二1-2 安科楼218

煤层自然发火预测预报制度及管理制度

煤层自然发火预测预报制度及管理制度一、煤层自然发火预测预报制度 1、我矿现开采的煤层属于自燃煤层，且煤尘具有爆炸性，所以矿井所有采掘工作面都必须建立自然发火预测预报制度。 2、矿井自然发火预测预报工作由总工程师负责，具体业务由安通科负责组织实施。 3、采区和回采工作面回采结束45天后必须全部撤出设备，进行永久性封闭。建立永久性防火密闭，必须预留灭火灌浆及防火观察孔门、风窗、风桥等通风设施，也应按防灭火的要求正确选择位置砌筑。 4、防火密闭的气体、温度，每周进行一次检测，同时对流水温度也要进行测定。取出的气样及时进行气体化验室分析。 5、防火密闭如出现气体温度升高、有CO出现、或水温升高等现象，必须立即报总工程师，并采取措施防止自然火灾的发生。 6、对全矿井自然发火危险区进行定期、系统的观测。观测点应选在：采空区回风侧防火墙处，回采工作面上隅角、采区回风巷中，观测内容为：CO、CO2、CH4、O2等气体成分，气温、水温、风量以及密闭内外压差和表面自然发火征兆。 7、采用CO的相对量和绝对量，以及格雷姆系数作为自然发火的预报指标。 8、利用束管监测系统对个别采空区有害气体含量进行监测，取样分析等。 9、教育从业人员了解矿井自然发火的征兆，如发现自然发火的预兆时，及时向有关领导和调度室汇报。

10、由安通科负责每月对全矿的总回风道、采区回风道进行一次详细的自然发火征兆观察，从大范围上分析井下有无自燃发火。 11、安通科每周安排专人对井下采煤面的上隅角、?回风巷和采空区回风密闭及其它可能发热的地点进行一次全面观测。观测的参数包括：现场的气体成份(CH4、C02、C0、02)、气温、水温、其他火灾征兆等；在防火墙封闭时间长，温度异常和有自燃倾向的区域内的回风风流中要安设CO传感器，CO传感器的报警浓度为24ppm。 12、对于已有发火危险或已出现发火征兆的地点，检查周期缩短到每班一次，并每7天取样一次进行化验室分析，及时向有关领导和部门汇报。同时，矿领导应组织专门人员进行火灾灾情的分析并制定处理对策。 13、有下列情况之一者，应发出火灾预报： ⑴巷道中出现雾气或“挂汗”(温度不同的两段风流交汇处，因水蒸气过饱和而凝聚出现的雾气除处)。 ⑵巷道中出现火灾气味时，如煤油味、焦油味、?松香油味等。 ⑶从煤炭发热或自然地点流出的水或空气，?其温度较平常增高。 ⑷空气中有害气体(如C0、C02等)浓度增加，?人体感到不舒服，如头痛，闷热、精神疲乏等。二、防治煤层自然发火管理制度 1、井下必须有完善的防灭火系统，由通风队定期对防灭火系统

煤自燃火灾指标气体预测预报的几个关键问题探讨

煤自燃火灾指标气体预测预报的几个关键问题探讨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

实验一----煤自燃倾向性测定

实验一煤自燃倾向性测定实验目的： 1、了解ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理及基本构造； 2、掌握利用ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。实验器材：ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪、煤样、氧气瓶、氮气瓶、皂膜流量计实验步骤：一、仪器常数测定 1、准备工作（1）样品管的连接将四支已标定体积的空样品管，分别连接1、2、3、4气路，并检查有无漏气。（2）供气及供电打开氮气和氧气钢瓶，给定压力0.4Mpa。测流速：用皂膜流量计分别测定载气氮和吸附气氧的流速。将六通阀置于脱附位置，分别打开各路的切换开关，依次测定载气氮和吸附气氧的流速，N2:30±0.5㎝3/min, O2:20±0.5㎝3/min。供电：打开主机、打印机电源开关，相应指示灯亮（3）选择测定条件设定【柱箱温度】30℃，【衰减】1，先选择【热导温度】80℃，【桥温】70℃，待温度稳定后，按【启动】键，走基线。

调基线：打开任一路切换开关，其他三路置于关闭状态，用面板上“调零旋钮”依次将各路基线调至一定位置，半小时内基线漂移应不大于0.3mv，按【停止】键停止走基线。将六通阀置于吸附位置，同时启动秒表计时，吸附五分钟后，将六通阀置于脱附位置，同时按【启动】键，打印机绘制谱图及打印脱附峰面积。 2、测定步骤（1）扣除气路中的死体积准备工作就绪后，打开第一路开关阀，其他三路关闭。六通阀置于吸附位置，吸附5分钟，关闭第一路，打开另一路，同时将六通阀置于脱附位置，按【启动】键，绘制色谱峰和打印峰面积。此峰面积为仪器气路中死体积相应的峰面积，其数值仅于操作条件有关，不参与仪器常数的计算，不必记录。（2）样品管相应峰面积测定打印结束后，立即关闭打开的第二路，打开第一路。再次按【启动】键，绘制色谱峰和打印峰面积。此峰面积为相应样品管的峰面积值，是仪器常数计算的依据。按此方法重复测定5~10次，得到第一路与第二路相关的测定值，以同样的方法测定第一路和第三路、第四路相关的测定值，计算相应的平均值后求的第一路的仪器常数。其他各路仪器常数的测定方法按同样的操作进行。（3）设定仪器常数计算的有关参数，直接得到仪器常数的测定

XX煤业预防煤层自燃发火预测预报及安全技术措施

XX煤业预防煤层自燃发火预测预报及安全技术措施目录一、煤的自燃倾向性类别、煤的自燃发火期 (2) 二、煤层自燃预测及防治措施 (2) （一）、煤的自燃的预测 (2) （二）、巷道布置与开采顺序方面措施 (8) （三）、采煤工艺的措施 (8) （四）、通风方面的措施 (9) 三、防灭火系统 (10) （一）、灌浆 (11) （二）、氮气 (15)

XX煤业预防煤层自燃发火预测预报及安全技术措施一、煤的自燃倾向性类别、煤的自燃发火期 1、煤的自燃倾向性及自燃发火期根据本矿井4号煤层自燃倾向等级鉴定报告，4号煤层属自燃煤层（自燃倾向分类为Ⅱ级），其他煤层未作鉴定，矿井揭煤后立即采样送有资质的单位补作鉴定。在未作鉴定前，按容易自燃煤层进行管理。煤炭自燃倾向等级鉴定结果表二、煤层自燃预测及防治措施（一）、煤的自燃的预测一）、建立观测系统为及时掌握自燃发火动向，必须做好观测站（点）的建设，气样的采集、分析、记录和火灾的判断，矿井应建立预防自燃发火观测

系统，观测站（点）的布置如下图所示。在采煤工作面设置共设7个观测点，其中：固定观测点2个，设在进回风侧；移动观测点2个，设在靠采煤工作面侧，移动观测点3个，设在采煤工作面靠采空区侧。固定观测站移动观测点临时观测点一氧化碳增量法预测工作面火灾示意图观测站（点）的布置与观测应符合下列求： 1、在矿井的自燃危险区建立自燃发火观测站（点），进行系统的、定期的观测。观测站（点）应设在矿压较小的地点，至少长10m 的一段巷道支护规整、断面不变，巷内无一切风阻物，以便完成气样采集、气体成分、风速测定和风温测定。井下观测站（点）分为固定观测点、移动观测点和临时观测点三种。 2、采区、工作面固定观测站（点）：在采区、工作面的进回风流都必须各建立一个观测站（点），并符合井下测风站的要求。其观测站（点）的位置应使进风观测点能控制全部进风流，回风观测点能控制全部回风流，即两个观测站（点）间不允许有其它的进风流和回

煤自燃发火危险性评价及早期预测预报实用版

YF-ED-J2220 可按资料类型定义编号煤自燃发火危险性评价及早期预测预报实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿）二零XX年XX月XX日

煤自燃发火危险性评价及早期预测预报实用版提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1.煤自然发火危险性评价煤自然发火危险性评价技术是在煤层尚未出现自然发火征兆之前，根据煤层的赋存条件、开拓开采条件以及煤本身的氧化放热升温特性等因素，采取不同的方法对煤层自然发火的危险程度、自然发火期、易自燃危险区域等重要火灾参数指标做出超前判识的一种技术。主要内容有自燃倾向性预测法、因素综合评判预测法、经验统计预测法和数学模型预测法。 2.煤炭自然发火的早期预测预报

井下发生自然发火时，往往会出现一些征兆，如温度升高、湿度增加、出现煤焦油味、人体不适、出现烟雾或明火等。（1）煤自然发火气体产物及其组成。煤自燃气体产物是指煤由于自燃而释放出来的气体。这其中包括两部分，一部分由于煤自身氧化产生的气体产物，叫煤自燃氧化气体；另一部分是成煤过程中吸附在其孔隙内的气体，由于煤体温度升高而解吸出来的，叫煤自燃吸附气体。（2）煤自然发火的标志气体及其指标。一氧化碳指标、一氧化碳的派生指标、烯烃及烯烷比、炔烃。（3）煤自然发火预测预报方法。预报方法主要有气体分析法、测温法、气味检测法。

煤自燃发火危险性评价及早期预测预报通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD431 煤自燃发火危险性评价及早期预测预报通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

煤自燃发火危险性评价及早期预测预报通用版使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1.煤自然发火危险性评价煤自然发火危险性评价技术是在煤层尚未出现自然发火征兆之前，根据煤层的赋存条件、开拓开采条件以及煤本身的氧化放热升温特性等因素，采取不同的方法对煤层自然发火的危险程度、自然发火期、易自燃危险区域等重要火灾参数指标做出超前判识的一种技术。主要内容有自燃倾向性预测法、因素综合评判预测法、经验统计预测法和数学模型预测法。 2.煤炭自然发火的早期预测预报井下发生自然发火时，往往会出现一些征兆，如温度升高、湿度增加、出现煤焦油味、人体不适、出现烟雾或明火等。（1）煤自然发火气体产物及其组成。煤自燃气体产物是指煤由于自燃而释放出来的气体。这其中包括两部分，一部分由于煤自身氧化产生的气体产物，叫煤自燃氧化气体；另一部分是成煤过程中吸附在其孔隙内的气体，由于

煤自燃倾向性测定方法

目录煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础，为此我国《煤矿安全规程》明确规定，所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。进行煤的自燃倾向性鉴定是一项系统、复杂、严谨的工作，因此有必要对煤的自燃倾向性的测定工作进行规范和细化，因此编制了煤自燃倾向性测定方法的作业指导书。本作业指导书将介绍测定工作的仪器、测定方法、测定结果的整理分析等内容，以供测定人员学习和参考。使测定人员对测定工作有较全面和系统地了解，顺利地完成测定工作。 2009年8月8日 1 主要内容和适用范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 煤自燃倾向性测定目的 (1) 4 煤自燃倾向性测定方法 (1) 4.1 仪器设备及用具 (1) 4.2 煤样的制备与管理 (1) 4.3 测定步骤 (2) 5 煤自燃倾向性等级分类及分类指标 (2) 5.1 煤自燃倾向性等级分类 (2) 5.2 煤自燃倾向性分类指标 (2) 附录：煤的坚固性系数测定原始记录表 (4)

1 主要内容和适用范围本作业指导书规定了煤自燃倾向性鉴定方法、分类指标及分类等级。本作业指导书适用于煤的坚固性系数测定。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。 GB/T 20104-2006 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法 GB/T 212-2008 煤的工业分析方法 GB/T 214-2007 煤中全硫的测定方法 GB/T 217-2008 煤的真相对密度测定方法 GB 474-2008 煤样的制备方法 GB 482-2008 煤层煤样采取方法 3 煤自燃倾向性测定目的煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础，为此我国《煤矿安全规程》明确规定，所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。 4 煤自燃倾向性测定方法 4.1 仪器设备及用具煤自燃性测定仪、精度0.0001g的分析天平、煤样粉碎机、标准分样筛（孔径0.10、0.15mm各一个），专用样品管、氮气及氧气钢瓶。 4.2 煤样的制备与管理（1）煤样水分影响进一步粉碎时，自然干燥后将全部煤样破碎至10mm以下，用堆锥四分法缩分至100~150 g，用于制备分析用煤样，其余煤样按原包装密封后封存作为存查煤样。（2）煤样粉碎时，必须使100~150g分析用煤样全部粉碎至0.15m m以下，并要求0.10mm~0. 15mm的粒度应占70%以上。（3）粉碎后的煤样在广口瓶内密封保存，并在30d内完成各项测定。

煤的指标代码

煤的指标代码 heat 热量 (单位里用Q表示热量) Ash content 灰份 Volatile Matter 挥发份 water content 水分 Qnet,ar--收到基低位发热量，J/g; Qgr,ad--分析煤样的高位发热量，J/g； Mar--收到基水份，%； Mad--空气干燥基水份，%。 Qgr,ad--分析煤样的高位发热量，J/g; Qb,ad--分析煤样的弹筒发热量，J/g; 空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）,收到基灰分（Aar）。空气干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。煤炭五大常用指标给你做参考。第一个指标：水分。煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。煤中水分过大是，不利于加工、运输等，燃烧时会影响热稳定性和热传导，炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有： 1、全水份（Mt），是煤中所有内在水份和外在水份的总和，也常用Mar表示。通常规定在8%以下。 2、空气干燥基水份(Mad)，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份，老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。第二个指标：灰分指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。

同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。能常的灰分指标有空气干燥基灰分（Aad）、干燥基灰分（Ad）等。也有用收到基灰分的（Aar）。第三指标：挥发份（全称为挥发份产率）V 指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。挥发份大小与煤的变质程度有关，煤炭变质量程度越高，挥发份产率就越低。在燃烧中，用来确定锅炉的型号；在炼焦中，用来确定配煤的比例；同时更是汽化和液化的重要指标。常使用的有空气干燥基挥发份（Vad）、干燥基挥发份（Vd）、干燥无灰基挥发份（Vdaf）和收到基挥发份（Var）。其中Vdaf是煤炭分类的重要指标之一。第四个指标：固定碳不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。 FC+A+V+M=100 相关公式如下：FCad=100-Mad-Aad-Vad FCd=100-Ad-Vd FCdaf=100-Vdaf 第五个指标：全硫St 是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。常用指标有：空气干燥基全硫(St,ad）、干燥基全硫(St.d)及收到基全硫(St,ar)。常用煤质指标和常用基准一、煤炭运销常用煤质指标、含义与表示（一）水分（Moisture）水分符号：M，单位：%，是一项重要的煤质指标，煤的水分对其加工利用、贸易、运输和储存都有很大的影响。一般说来，水分高要影响煤的质量。在煤的利用中首先遇到的是煤的破碎问题，水分高的煤就

煤自燃的原因及倾向性预测

煤自燃的原因及倾向性预测 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

煤自燃的原因及倾向性预测作者：贾淑洁来源：《科技传播》2013年第10期摘要一直以来，煤自燃都是煤炭开采中比较普遍现象。因此，许多相关人士都致力于研究煤自然原因，结合这些原因实施倾向性预测，确保露天开采的安全性。本文就是笔者依据多年经验，探析煤自然原因以及倾向性预测。关键词倾向性预测；煤自燃；原因中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0086-02 0 引言 2012年，山西某露天选煤厂发生煤自燃，给该企业造成严重的经济损失。事实上对于煤矿企业中的原煤场时常发生自燃现象，不仅仅给煤矿企业造成洗选困难，还会带来不必要损失。因此，探究煤自燃原因以及倾向性预测具有现实意义。 1煤自燃原因探析事实上造成煤自然因素比较多，关系到煤堆特性、煤质特性及气象环境等影响。具体体现在如下几个方面。煤化的程度在低温状态下煤会发生氧化，主要取决煤炭种类。从分析发现煤质较高煤炭，长时间储存就会发生氧化而降低了煤质，一般是不会发生自燃现象；但是煤化程度较低煤炭，比如褐煤，伴随中煤化程度减小而增加了氧化作用，极易发生自燃。事实上煤化的程度越高其含氧量就越低，低温环境下也就极难氧化。所以只要煤化程度加深了，煤自燃就会逐渐减低。煤炭中含有大量硫铁矿煤炭中所含硫铁矿就会从地下还原态逐渐成为地上氧化态，因为空气中存在氧与水分，就能够发生化学反应： 1）FeS2+3O2→FeSO4+SO2+热量； 2）FeS2+2H2O+7O2→FeSO4+ 2H2SO4+热量； 3）FeS2+3O2→2Fe2O3+8S+热量；4）S+O2→SO2+热量

煤自燃的原因及倾向性预测精选版

煤自燃的原因及倾向性预测 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

煤自燃的原因及倾向性预测作者：贾淑洁来源：《科技传播》2013年第10期摘要一直以来，煤自燃都是煤炭开采中比较普遍现象。因此，许多相关人士都致力于研究煤自然原因，结合这些原因实施倾向性预测，确保露天开采的安全性。本文就是笔者依据多年经验，探析煤自然原因以及倾向性预测。关键词倾向性预测；煤自燃；原因中图分类号TD82 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0086-02 0 引言 2012年，山西某露天选煤厂发生煤自燃，给该企业造成严重的经济损失。事实上对于煤矿企业中的原煤场时常发生自燃现象，不仅仅给煤矿企业造成洗选困难，还会带来不必要损失。因此，探究煤自燃原因以及倾向性预测具有现实意义。 1煤自燃原因探析事实上造成煤自然因素比较多，关系到煤堆特性、煤质特性及气象环境等影响。具体体现在如下几个方面。 1.1 煤化的程度在低温状态下煤会发生氧化，主要取决煤炭种类。从分析发现煤质较高煤炭，长时间储存就会发生氧化而降低了煤质，一般是不会发生自燃现象；但是煤化程度较低煤炭，比如褐煤，伴随中煤化程度减小而增加了氧化作用，极易发生自燃。事实上煤化的程度越高其含氧量就越低，低温环境下也就极难氧化。所以只要煤化程度加深了，煤自燃就会逐渐减低。 1.2 煤炭中含有大量硫铁矿煤炭中所含硫铁矿就会从地下还原态逐渐成为地上氧化态，因为空气中存在氧与水分，就能够发生化学反应： 1）FeS2+3O2→FeSO4+SO2+热量； 2）FeS2+2H2O+7O2→FeSO4+ 2H2SO4+热量； 3）FeS2+3O2→2Fe2O3+8S+热量；4）S+O2→SO2+热量在这些反应之中都会放出热量，产生出硫酸加快了黄铁矿进一步分解。在加快黄铁矿氧化同时也会产生出大量热量，这些热量不断聚集在煤炭上，最终达到着火点而自然。

煤的自燃倾向性鉴定和标志性气体测定实验指导书模板

各位同学: 由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交, 现在学校参加教育部评估, 所有同学都必须补上实验报告, 在-9-18( 星期三) 中午之前交上来! 事关教育部评估, 请大家认真仔细撰写实验报告, 出现问题个人负责! 实验日期: 第三周星期一为3月11日, 其它时间大家往后推, 查日期!

煤的自燃倾向性鉴定一、实验目的 1.1了解ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理和基本构造; 1.2掌握利用ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。 2. 测试原理 2.1 仪器工作原理煤自燃倾向性色谱吸氧测定法是基于煤在低温常压下对氧的吸附属于单分子物理吸附状态为理论基础, 按朗格谬尔单分子层吸附方程, 用双气路流动色谱法测定煤吸附流态氧的特性, 以煤在限定条件下, 测定其吸氧量, 以吸氧量值作为煤自燃倾向性分类主指标。煤的自热首先是开始于吸附空气中的氧气。当煤中含有一定量的硫份时, 其自热不仪由煤自身吸附空气中的氧而开始的过程, 而且硫化矿物的存在还会吸附空气中的氧气并分解释放热量, 促进煤的自热氧化。当煤-中不含或含少量硫化物时, 其开始的自热过程主要表现为煤自身吸附空气中的氧气的升温氧化过程。煤的后随的氧化过程正是开始于吸附氧以后的表面反应, 煤最初的吸氧特性反应了有关煤自热的某些特性, 煤吸氧特性参量主要有: 吸附氧量、吸附环境温度和吸附过程参量。经过大量的试验研究表明, 煤在低温常压下对氧的吸附符合刚格谬尔(Langmuir)提出的吸附规律, 在实验中应满足下述条件: ①固体表面是均匀的, 也即对某一单组份的煤粒能够认为其表面

煤自燃预测预报——指标气体预测方法

煤自燃预测预报——指标气体预测方法煤自燃是煤矿主要灾害之一，自燃造成煤炭资源浪费、影响安全生产，也可能引发矿井瓦斯、煤尘爆炸事故、产生有毒气体危害矿工人身安全。我国煤矿自燃发火现象是全球最严重的国家之一，自燃发火每年给我国煤矿带来数十亿的经济损失。尤其是在高产高效矿井中，煤自燃带来的经济损失无法估量。煤自燃治理的关键在于升温预测预报。目前比较成熟的煤自燃早期预报方法主要为指标气体预测方法，即通过现场采样、实验室分析的方法，确定某一煤种在不同温度阶段所对应的气体产物产生规律，然后在实际生产过程中通过巷道气体的监测与实验结果相对应，从而确定煤层是否处于危险状态。常用的指标气体包括不同种碳氧化物、碳氢化合物、氢气等，还有其他用于判别煤自燃阶段的格雷厄姆指数、耗氧量、链烷比、碳氢比等（预测煤自燃的气体分析法判定指标研究现状）。其他较为常用的方法还有测温法、示踪气体方法、数值分析方法等。大量研究发现煤氧化生成的CO气体与煤自燃阶段具有十分密切的关系，又由于矿井风流中一般不含有CO气体，不存在自燃环境对测量带来的偏差，因此CO是广为接受的煤自燃早期预测的指标气体。徐州吉安矿业科技自主研制了ZQC3/6井下束管气体采样装置及监测系统。主要由井下气体采样装置、数据传输系统和数据处理显示系统三部分组成。该产品实现了在井下近距离采样、即时显著特点分析、实时监测、准确预警的功能，为煤自燃的早期预测预报和防治工作提供科学的依据。束管监测系统特点 1）体积小、安装方便。 2）使用、维护简单。采样装置把系统控制、气体采样、检测集成在一起，便于维护。整个系统可以在就地和远程两种控制模式下运行，显示器能动态的反映出当前系统的工作状态，通讯状态，采样值和采样时间，休眠时间。3）运行稳定，可靠性高。系统通过外置滤尘装置和空气过滤器对气样进行过滤，适应井下多尘、潮湿的环境，结构简单，不易发生故障。 4）自动化程度高，操作方便。远程自动模式按设定时间自动循回进行采样、检测、输出结果，直到设定的时间停止；远程手动模式可以根据实际需要选定其中某一地点进行采样。 5）工作效率高。系统可24小时连续进行采样与检测，并自动将数据上传至上位机服务器，不用人工检测、采样，大大节省了人力、物力，降低检测人员的劳动强度。 6）多种检测形式，检测结果更可靠。装置会在显示屏上显示采样点的气体浓度情况，并传输到上位机或监控室，配合手动模式人工收集气体气样带到井上复检，进行井上、井下检测数据对比分析。检测结果更准确、更可靠。

煤炭自燃有条件及初期征兆(正式版)

文件编号：TP-AR-L7832 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本）编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 煤炭自燃有条件及初期征兆(正式版)

煤炭自燃有条件及初期征兆(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。煤炭自燃有三个必须具备的条件：煤炭本身具有自燃倾向性；连续适量地供给空气；散热条件差，煤氧化生成的热能不断积累。煤炭本身具有自燃倾向性，即具有低温氧化能力，它是自燃的内在因素，取决于煤炭本身的物理化学性质和煤的成分。牌号不同的煤，它们的煤岩成分不同，自燃性也不一样，褐煤烟煤容易自燃；在烟煤中，长焰煤和气煤的自燃性最强；贫煤和无烟煤的自燃性较差；在同一牌号的煤中，含硫越多越容易自燃。因此，《煤矿安全规程》第228条规定，煤的自

燃倾向性分为容易自燃、自燃、不自燃三类。水火不相容，煤中水分多了不易自燃。但有自燃性的煤失去水分后，自燃的危险性增强，所以地面煤堆经雨雪渗漏、蒸发后容易发生自燃；井下用水淹没自燃火区，恢复生产后，更容易自燃，因为煤经过水洗后，表面更容易氧化。煤层的地质条件对煤炭自燃的影响很大。煤层越厚，倾角越大，则煤的自然发火危险就越大。因为在厚煤层、急倾斜煤层中，回采率低、丢煤多；采区煤柱受压后容易破碎，采空区封闭不严密、漏风量大，这就为煤炭自燃创造了条件。同时在断层、褶曲和破碎带，煤容易自燃。