试验三 煤的自然倾向性测定

试验三煤的自然倾向性测定

一、实验目的

通过实验了解煤的自然发火期测定方法，掌握煤自然发火从流变到突变的原因和条件。

二、实验仪器

北京东西电子研究所煤自燃性测定仪，型号ZRJ-1。

三、仪器介绍

☆ZRJ-1型煤自燃倾向测定仪是煤矿安全分析仪器定点产品，国家《煤矿安全规程》规定使用的"煤自燃倾向性色谱吸氧法"的专用仪器。煤炭系统百项推广项目之一。

☆利用双气路流动色谱吸氧法，测定煤低温吸附流态氧的特性，根据煤在既定条件下的吸氧量值，对煤进行自燃倾向性等级进行分类。

☆执行标准MT/T707-1997《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》MT/T708-1997《煤自燃性测定仪技术条件》。

特点：1、仪器设计专用性强，结构紧凑、稳定性好、操作简单；

2、采用抗氧化热丝元件和恒定热丝平均温度桥路供电方式；

3、四路样品同时处理系统，测试效率高；

4、微机控制，自动恒温，自动打印分析结果，并按照标准规定自动分类。测量范围吸氧量0.05-4ml( 毫升)/g( 煤) 测量误差≤5% 基线漂移≤0.6mv/hr 灵敏度≥10mv/ml(N2载气，O2峰高) 电源220V±20%，50Hz±0.5 ，500W。

四、煤的自燃倾向性鉴定方法

1.着火点鉴定法

着火点法实际上就是利用煤炭经过氧化后（空气或者其他氧化剂）其着火点温度相对降低的原理来进行分类的。煤炭经过一定氧化后其着火温度降低的越多越易自燃，而且不随氧化剂而变。我国20世纪50年代依照此原理建立了煤自燃倾向性鉴定方法，并沿用至上个世纪90年代。

2.流态色谱吸氧鉴定法

流态色谱吸氧鉴定法是煤科总院抚顺分院依据我国的实际情况，并参照其他产煤国家正在使用的煤自燃倾向性鉴定法及相关研究成果，而提出的一项双气路流动色谱检测技术。它以煤在低温下吸附流态氧的能力（量和速度）作指标来判断煤的自燃倾向性，其工艺简单、快速，而且数据精度可靠，较为真实地模拟了井下煤炭自燃地环境条件，是我国目前法定地煤炭自燃倾向性鉴定方法，并于1997年形成了煤炭行业标准MT/T707-1997《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定方法》和MT/T708-1997《煤自燃性测定仪技术条件》。

由于我国现行的煤自燃倾向性鉴定法是流态色谱吸氧鉴定法，所以以下着重介绍【流态色谱吸氧鉴定法】。流态色谱吸氧鉴定法使用的仪器是“ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪”，该仪器的工作原理是：煤自燃倾向性色谱吸氧鉴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这一理论基础，按朗格谬尔单分子层吸附方程，用双气路流动色谱法鉴定煤吸附流态氧的特性，以煤在限定条件下，测定其吸氧量，并用吸氧量值作为煤自燃倾向性分类的主指标。标准规定：使用该仪器测定出常压下30℃煤的吸氧量，然后根据每克干煤的吸氧量大小，将煤的自燃程度划分为三级：Ⅰ级——容易自燃；Ⅱ级——自燃；Ⅲ级——不易自燃。其自燃倾向性划分标准见下表1和表2。

表1 煤自燃倾向性分类表（褐煤、烟煤）

表2 煤自燃倾向性分类表（高硫煤、无烟煤〈含可燃挥发分〉）

五、自燃发火危险程度划分

对具体的一个矿井或煤层而言，其自燃发火的危险程度不但取决于煤的自燃倾向性（煤的自燃倾向性是煤的一种自燃属性，它表示煤与氧相互作用的能力。其主要影响因素有煤的变质程度、煤岩组分、煤的水分、煤的含硫量、煤的孔隙度与脆性等），而且在很大程度上还受到煤的赋存条件、开拓开采条件和漏风状况等外部条件的影响，因此应在综合考虑上述各种因素的基础上，确定矿井自燃发火的危险程度。而【煤自燃倾向性鉴定作业指导书】仅仅是为矿井的开采提供了初步的煤的自燃倾向性等级划分，仅仅是防灭火工作的基础前提条件，要想进一步做好矿井的防灭火工作，防灭火工作者还必须结合实际条件提出适合本矿井的早期预测预报方法和防灭火策略。