本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法，該判斷方法包括以下步驟：采集高抽巷氣體，對所述高抽巷氣體進行分析，根據(jù)所述高抽巷氣體成分的變化，判斷工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況。本發(fā)明專利技術(shù)提供的工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法具有以下優(yōu)點：不需要在煤層工作面采空區(qū)布置測點，可以節(jié)省大量的人力物力，既經(jīng)濟又可靠；高抽巷所抽的氣體始終都有一部分來自于工作面采空區(qū)深部，隨著工作面推進而推進，通過分析高抽巷的氣體成分可以實現(xiàn)對工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的連續(xù)預(yù)報；方便快捷，安全性好，采集高抽巷氣體時測點布置比較簡單，測點都是工作面人員可以正常進入的地點，安全性好，取樣方便。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及采煤エ業(yè)
，具體涉及ー種工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法。
技術(shù)介紹
氣體分析法是根據(jù)煤的自燃發(fā)火不同發(fā)展階段產(chǎn)生的不同氣體產(chǎn)物和其濃度進行工作面采空區(qū)自燃發(fā)火預(yù)測預(yù)報的ー種方法，其基本方法就是根據(jù)工作面采空區(qū)中某些氣體的存在及其濃度變化特征來判斷工作面采空區(qū)煤炭自燃發(fā)火狀態(tài)及階段的，是目前煤自燃預(yù)測預(yù)報應(yīng)用最廣泛的方法。煤在氧化升溫過程中，會釋放出CO、CO2、烷烴、烯烴以及炔烴等指標(biāo)性氣體。這些氣體的產(chǎn)生率隨煤溫上升而發(fā)生規(guī)律性的變化，能預(yù)測和反映煤自燃發(fā)火狀態(tài)。CO氣體貫 穿于整個煤自燃發(fā)火過程中，一般在50°C以上就可測定出來，出現(xiàn)時濃度較高。烷烴(こ烷、丙烷)出現(xiàn)的時間幾乎與CO同歩，貫穿于煤自燃發(fā)火全過程，但其濃度低于CO，而且在不同煤種中有不同的顯現(xiàn)規(guī)律。烯烴較CO和烷烴出現(xiàn)的晩，こ烯在110°C左右能被測出，是煤自燃發(fā)火進程加速氧化階段的標(biāo)志性氣體，在開始產(chǎn)生時，濃度略高于炔烴氣體。炔烴出現(xiàn)的時間最晚，只有在較高溫度段才出現(xiàn)，與CO氣體、烯烴之間有ー個明顯的溫度差和時間差，是煤自燃發(fā)火步入劇烈氧化階段(也即燃燒階段)的產(chǎn)物。因此，可以利用這些指標(biāo)氣體產(chǎn)生量的變化，來進行煤層火災(zāi)的早期預(yù)報。最新研究成果表明，可以使用ー氧化碳、こ烯及こ炔三個指標(biāo)氣體，綜合地將煤炭自燃劃分為三個不同的發(fā)展階段緩慢氧化階段、加速氧化階段和劇烈氧化階段。礦井風(fēng)流中只出現(xiàn)10_6級的ー氧化碳時為緩慢氧化階段，出現(xiàn)10_6級的ー氧化碳、こ烯時為加速氧化階段，出現(xiàn)10_6級的ー氧化碳、こ烯及こ炔時為劇烈氧化階段，此時即將出現(xiàn)明火。目前國內(nèi)外普遍采用CO氣體作為煤層火災(zāi)預(yù)報的主要指標(biāo)氣體，原因有兩個，首先，煤在低溫氧化過程中，CO的生成量與煤溫之間有十分密切的關(guān)系，隨著煤溫的升高，CO濃度的變化量最明顯并且CO的檢測比較容易、方便，采用CO作為指標(biāo)氣體比較靈敏；其次，煤層中一般不含有CO，井下爆破工作所產(chǎn)生的CO能很快被風(fēng)流所稀釋和排除，因此，采用CO氣體作為煤層火災(zāi)預(yù)報的指標(biāo)氣體比較準(zhǔn)確。在以前的現(xiàn)場和科研中，大部分人都將煤層采空區(qū)氣樣中CO的含量作為對工作面采空區(qū)自燃發(fā)火危險的ー個重要指標(biāo)，以及時的反映工作面采空區(qū)的自燃情況和危險程度。但是，實際采集煤層采空區(qū)氣樣時，難度卻較大，目前的操作方法是在工作面采空區(qū)布置測點直接取樣分析，但測點隨工作面的推進相對工作面不斷后退，當(dāng)測點退到自燃帶時，此時就失去了預(yù)報的意義。更重要的是，工作面采空區(qū)布點需要大量的材料，而且管路很容易被砸壞，可靠性差，耗時耗力。因此通過采集煤層工作面采空區(qū)氣樣，并對采空區(qū)氣樣成分的變化進行分析，實現(xiàn)對工作面采空區(qū)自燃發(fā)火危險的預(yù)報，以用于指導(dǎo)工作面采空區(qū)現(xiàn)場的自燃防治就變得極為困難
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供ー種工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法。為了實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是ー種工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法，包括以下步驟采集高抽巷氣體，對所述高抽巷氣體進行分析，根據(jù)所述高抽巷氣體成分的變化，判斷工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況。高抽巷內(nèi)的氣體有兩部分組成，分別為本煤層采空區(qū)瓦斯氣體和鄰近煤層原始瓦斯氣體。設(shè)高抽巷中氣體單位體積中本煤層采空區(qū)瓦斯氣體體積為X，高抽巷中來自鄰近煤層的原始瓦斯氣體體積為y，注入氮氣遺留下的氮氣體積為Z，因此可得出以下方程。氧氣質(zhì)量守恒得出“兌-ド行:G2( I 瓦斯質(zhì)量守恒得出 v' (+y 、, ' ( ^HrtrnrH4/ 2 ),氮氣質(zhì)量守恒得出 +”(...瞬A—:.てィ—縫卷.\.—( 3 ;1一氧化碳質(zhì)量守恒得出X C采eKG0 = C 鐘巷 GQ⑷；こ烯、こ炔質(zhì)量守恒得出敦麻義(-、綜合方程(I) (6)可以得出，高抽巷中氣體單位體積中本煤層采空區(qū)瓦斯氣體體積X為 _ Ift據(jù)卷0,(二.:,ニ:マぐ！{ n \高抽巷中來自鄰近煤層的原始瓦斯氣體體積y為.ハ —-'.ベ G空Ecwiノ,I,H )；注入氮氣遺留下的氮氣體積z為權(quán)利要求1.ー種工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法，其特征在于，包括以下步驟采集高抽巷氣體，對所述高抽巷氣體進行分析，根據(jù)所述高抽巷氣體成分的變化，判斷工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況。全文摘要本專利技術(shù)公開了，該判斷方法包括以下步驟采集高抽巷氣體，對所述高抽巷氣體進行分析，根據(jù)所述高抽巷氣體成分的變化，判斷工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況。本專利技術(shù)提供的工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法具有以下優(yōu)點不需要在煤層工作面采空區(qū)布置測點，可以節(jié)省大量的人力物力，既經(jīng)濟又可靠；高抽巷所抽的氣體始終都有一部分來自于工作面采空區(qū)深部，隨著工作面推進而推進，通過分析高抽巷的氣體成分可以實現(xiàn)對工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的連續(xù)預(yù)報；方便快捷，安全性好，采集高抽巷氣體時測點布置比較簡單，測點都是工作面人員可以正常進入的地點，安全性好，取樣方便。文檔編號G01N33/22GK102854298SQ201210101909公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日專利技術(shù)者楊勝強, 胡新成, 宋萬新, 鹿存榮, 楊相玉, 嚴(yán)家程, 路培超, 劉壘 申請人:徐州中礦安達礦山科技有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況的判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：采集高抽巷氣體，對所述高抽巷氣體進行分析，根據(jù)所述高抽巷氣體成分的變化，判斷工作面采空區(qū)深部自燃氧化情況。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊勝強，胡新成，宋萬新，鹿存榮，楊相玉，嚴(yán)家程，路培超，劉壘，
申請(專利權(quán))人：徐州中礦安達礦山科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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