煤升溫氧化過程中氡的析出與自然發(fā)火指標(biāo)氣體關(guān)系的實驗研究.pdf

1、煤炭自燃不僅在中國發(fā)生，在美國、俄羅斯、澳大利亞等地區(qū)也普遍存在。據(jù)調(diào)查，在我國，煤炭自燃已經(jīng)燒失的煤炭資源達 42 億噸以上，每年因自燃直接燒失的煤炭資源量達10～13.6Mt。據(jù)初步估算，煤炭自燃所造成的經(jīng)濟損失(含潛在的經(jīng)濟損失)每年在200億元以上。煤炭自燃不僅浪費了煤炭資源，而且引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)平衡的破壞，還可引發(fā)煤礦瓦斯突出、粉塵爆炸等災(zāi)害，是危害煤礦安全生產(chǎn)的主要因素之一。 煤炭自燃的早期預(yù)測預(yù)報和火源探

2、測技術(shù)一直是礦井防滅火的關(guān)鍵技術(shù)。目前，在煤炭自燃早期預(yù)測預(yù)報方面，已形成一套完善的理論，其中指標(biāo)氣體分析法是自然發(fā)火早期預(yù)報的一種有效方法。在煤炭自燃火源探測方面，“煤層自燃火源位置精確探測技術(shù)”是近年發(fā)展起來，并普遍使用的一種方法。該技術(shù)由太原理工大學(xué)防滅火課題組經(jīng)過多年的研究應(yīng)用，在生產(chǎn)實踐中已經(jīng)起到了很好的效果。其探測原理是隨著煤溫的升高，氡的析出率增加。但目前氡及其子體在煤巖中的運移規(guī)律尚未完全搞清，沒有形成一個公認的理論。為

3、此，山西省安全工程中心建立了一個多功能煤自燃及測氡實驗臺，進一步研究煤升溫氧化過程中，氡及其子體的運移規(guī)律及其與自然發(fā)火指標(biāo)氣體的關(guān)系。 本文主要是利用大型煤自燃與測氡實驗臺來進行實驗研究，其主要目的是研究煤自然發(fā)火時，上覆煤巖體中氡的運移規(guī)律，并利用指標(biāo)氣體驗證火源探測結(jié)果，進一步提高探測精度。通過設(shè)計并進行煤升溫氧化過程的實驗，選擇有代表性的實驗數(shù)據(jù)進行分析研究。對實驗數(shù)據(jù)進行擬合后，得到在煤升溫氧化過程中，隨著煤溫的升高，