塔什店煤矿自燃发火实验及指标气体优选

蔡新胜，毛金峰，张崇礼，杨小龙

(新疆工程学院 矿业工程与地质学院, 新疆 乌鲁木齐 830000)

我国大多数煤矿目前以CO作为预测预报煤炭自然发火指标气体，但在应用过程中逐渐认识到CO的非唯一性[1]。使用CO还存在一些不足和问题，因此研究指标气体与煤温之间对应关系等新的研究方法慢慢成为预报煤炭自然发火更为可靠、准确的新方向[1-2]。

1 煤的升温氧化实验

1.1 交通位置

金川矿业有限公司塔什店煤矿区位于库尔勒市塔什店镇以西12 km处，本区8号煤层组在全区发育，倾角一般在8°～20°。8号煤层组埋深总趋势为：中部深四周浅，南部深北部浅，西部浅东部深，最浅位于测区的西北部煤层露头处，海拔标高为990 m左右，最深位于测区的中部盆地中心部位，海拔标高为410 m左右。井下煤层破碎或通风不良时，煤层有自燃现象，自燃发火期为76 d。

1.2 煤的升温氧化试验

采用智能煤升温氧化箱，对煤样进行加热升温和程序升温，如图1所示。

图1 程序升温装置示意图Fig.1 Schematic diagram of temperature programming device

将塔什店矿采集的8301工作面的新鲜煤样取出，进行破碎、筛分、缩分、混合等手段制样。将煤样放置于程序升温氧化箱内(图2)试验，开启色谱工作站并对数据进行分析处理，观察煤自燃产生的各类指标气体的规律[3]。

图2 程序升温加热系统Fig.2 Temperature programming heating system

2 结果分析

整理总结归纳试验结果，煤的自燃氧化可以分成三个大的阶段。在常温到45℃，该煤样未曾出现CO，45℃后CO开始出现，该阶段生成少量CO，CO2，H2O。在当温度达到110℃左右时，开始出现C2H6，140℃开始出现C2H4，煤处于加速氧化阶段，该阶段主要表现为随着温度的升高，开始出现一些其他指标气体，如C2H4等气态烃。……