煤自燃預測預報方法
根據《煤礦安全規程》規定,開采容易自燃和自燃煤層時,必須開展自然發火監測工作,建立自然發火監測系統,確定煤層自然發火標志氣體及臨界值,健全自然發火預測預報及管理制度。煤自燃過程中不同階段會產生不同的氣相產物,煤礦企業據此建立其適用的煤層自然發火預測預報指標體系。根據氣體生成原因,可劃分為氧化氣體(CO,CO2)和熱解氣體(CH4,C2H6,C3H8,C2H4,C2H2等)。因其初現溫度和濃度與煤溫之間存在良好的對應關系,故可根據各類氣體的識別狀態(濃度或變化趨勢)判定煤自燃危險狀況,即煤自燃標志性氣體分析法。然而,利用單一指標分析煤自燃危險狀態易受到漏風稀釋、外來氣源干擾等因素影響,導致氣體檢測值(濃度或初現溫度)與所設定的閾值不符而出現漏報、誤報情況。隨著氣體檢測技術的發展,對煤自燃指標氣體成分測定的速度和精度得以提升。為了克服單一指標分析的不足,雙氣體或多氣體等復合指標(即復合指標預測預報方法)不斷被提出并得到廣泛應用,極大地豐富了煤自燃預測預報指標體系,有力地推動了煤自燃危險程度判定方法進步。
隨著計算機與信息科學技術的進步,煤自燃預測預報方法正朝著智能化的方向發展。徐州吉安礦業科技有限公司研發的煤自燃在線監控與智能預警系統主要由數據采集層、數據傳輸層、控制及數據分析層三部分組成,實現了井下氣體自動采樣、分析及預警的功能。地面上位機能夠實時顯示井下設備工作狀態、遠程控制井下設備的工作模式、對指定地點氣體進行采樣分析,信息化、智能化程度高,靈活便捷。并且公司研發團隊對全國近200多個礦的煤樣進行了標志性氣體產生規律的測試,并分析總結出了不同煤種的煤自燃預警臨界指標??梢砸罁玫V井的煤種設置煤自燃預警臨界指標,系統軟件會自動調用內置分析模型,通過與監測數據的對比分析,實現對煤自燃的低溫氧化智能預警。
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