煤层自然发火指标气体的选择方法
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2 斜坡道开拓法
螺旋式斜坡道 的 路 线 呈 扁 平 椭 圆 螺 旋 线，椭 圆 两 端的路段为水 平 段 或 缓 坡 段，以 便 于 车 辆 拐 弯 换 向 行 驶，其余路段为倾斜的，用于改变路线高程。直线式斜 坡道路线为 倾 斜 直 线，无 弯 道。 折 返 式 斜 坡 道 由 直 线
5 指标气体分析
从表 1 中可以发现煤样在 30℃ 到 200℃ 温度范围 内的 氧 化 过 程 中 有 规 律 的 出 现 CO、CO2 、CH4 、C2 H6 、 C3 H8 和 C2 H4 气体，且生成量随温度的升高基本呈指数 上升趋势； 在 30℃ 到 200℃ 温度范围内该煤样没有生 成 C2 H2 气体。CO、CO2 和 CH4 在 30℃ 时即开始出现。
（ 2） 规律性： 指标气体的浓度变化与煤温之间有 较好的对应关系，且重复性好；
（ 3） 可测性： 普通色谱分析仪能检测到指标气体 的存在。
2 实验设备
指标气体实验系统图如图 1 所示，其主要由程序 控温箱、气体分析仪、铜质煤样罐、预热气路、温度控制 系统、气体质量流量控制器等组成。
3 实验过程
（ 1） 煤样选取 将测试煤样（ 以滕州市郭庄矿 3下 煤为例） ，经密 封储存送至实验室。采样前先剥去煤样表面氧化层， 然后对其进行破碎并筛分出 40 ～ 80 目的颗粒 50g 作 为实验煤样。 （ 2） 实验过程 将实验煤样置 于 铜 质 煤 样 罐 内，将 煤 样 罐 置 于 程 序控温箱内，然后连接好进气气路、出气气路和温度探 头（ 探头 置 于 煤 样 罐 的 几 何 中 心） ，检 查 气 路 的 气 密 性。测试时向煤样内通入 50mL / min 的干空气。在程
4 实验原始数据（ 表 1）
表 1 实验取得的气体成分及浓度（ 单位： ppm）
温度（ ℃ ） 30 40 50 60 70 80 90 102 116 131 146 162 178 197
CO 2． 13 2． 61 4． 35 7． 54 15． 43 33． 65 61． 88 135． 91 361． 11 702． 31 1548． 30 2872． 73 6727． 60 14368． 09
2357． 10 6． 73 0． 00
3834． 26 14． 39 1． 85
5556． 09 27． 47 2． 92
8873． 99 50． 45 5． 16
21005． 80 137． 22 27． 67
Hale Waihona Puke 39735． 38 229． 11 58． 08
C2H6 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 1． 04 2． 61 4． 04 5． 22 7． 40 15． 55 58． 94 96． 46
166
2012 年第 3 期
应用斜坡道开拓法进行煤矿开拓的探讨
付振峰
（ 山东盛泉矿业有限公司，山东 新泰 271207）
摘 要 斜坡道开拓法是用主斜坡道对矿床进行开拓的一种方法，是随着非煤矿山广泛采用高度机械化的采、装、运、卸无轨自行设备应运而 生的一种新的开拓方法。斜坡道的基本类型有螺旋式（ 回返式） 斜坡道、直线式斜坡道和折返式斜坡道三种。 关键词 斜坡道开拓法 运输设备 施工 盾构法 中图分类号 TD802 文献标识码 A
* 收稿日期： 2012 － 05 － 15 作者简介： 张均仿（ 1972 － ） ，男，民族： 汉族，1996 年毕业于西安矿
业学院，工程师，现任滕州市郭庄矿业公司锦丘煤矿副总工程师
图 1 指标气体实验系统图 序控温箱控制 下 对 煤 样 进 行 加 热 ，当 达 到 指 标 测 试 温 度时，采取测试 煤 样 出 气 口 气 样 进 行 气 体 成 分 和 浓 度 分析。
C2H2 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00
C3H8 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 1． 56 2． 48 5． 28 9． 06 36． 62 84． 28
2012 年第 3 期
165
煤层自然发火指标气体的选择方法
张均仿1 ，刘合廷1 ，王立英2
（ 1． 滕州市郭庄矿业公司锦丘煤矿，山东 滕州 277517； 2． 山东省煤田地质局第一勘探队，山东 滕州 277500）
摘 要 煤层自燃是矿井防灭火工作的重点，通过对煤炭在不同的温度条件下，所检测到的气体进行分析，选取稳定性较高，能够代表特定温 度的气体，作为该煤层的标志性气体，从而为准确掌握采空区内煤层自燃状况，采取科学决策提供重要依据。 关键词 煤层自燃 指标气体 选择 中图分类号 TD75 + 2． 1 文献标识码 A
1 问题的提出
近年来，极端天 气 多 发，与 矿 井 生 产 能 力 相 比，煤 矿抗灾能力相 对 减 弱，安 全 避 灾 与 抢 险 救 援 已 成 为 煤 矿生产的重要 组 成 部 分，安 全 通 道 的 建 立 成 为 煤 矿 生 产体现社会效 益 的 重 要 课 题，在 煤 矿 开 拓 中 应 用 斜 坡 道开拓法是解决这一问题的较好方法。
在煤氧化自燃过程中生成，并能用来预报煤炭自 然发火的气体称之为指标气体。煤在热解过程中要产 生多种气体，且各种气体产生的最低温度，以及气体生 成量和煤温之间的关系因煤质不同而异； 通过合适的 指标气体试验优选能够为煤层自然火灾早起预报提供 参考依据。
1 指标气体优选原则
（ 1） 灵敏性： 煤矿井下一旦有煤炭处于自燃状态， 且煤温超过一定值时，则该气体一定出现，其生成量随 煤温升高稳定增加；
CO2
CH4 C2H4
358． 61 2． 40 0． 00
397． 73 2． 59 0． 00
453． 66 2． 62 0． 00
486． 93 2． 66 0． 00
571． 62 2． 68 0． 00
679． 45 2． 73 0． 00
854． 22 2． 96 0． 00
1286． 23 3． 58 0． 00
螺旋式斜坡道 的 路 线 呈 扁 平 椭 圆 螺 旋 线，椭 圆 两 端的路段为水 平 段 或 缓 坡 段，以 便 于 车 辆 拐 弯 换 向 行 驶，其余路段为倾斜的，用于改变路线高程。直线式斜 坡道路线为 倾 斜 直 线，无 弯 道。 折 返 式 斜 坡 道 由 直 线
5 指标气体分析
从表 1 中可以发现煤样在 30℃ 到 200℃ 温度范围 内的 氧 化 过 程 中 有 规 律 的 出 现 CO、CO2 、CH4 、C2 H6 、 C3 H8 和 C2 H4 气体，且生成量随温度的升高基本呈指数 上升趋势； 在 30℃ 到 200℃ 温度范围内该煤样没有生 成 C2 H2 气体。CO、CO2 和 CH4 在 30℃ 时即开始出现。
（ 2） 规律性： 指标气体的浓度变化与煤温之间有 较好的对应关系，且重复性好；
（ 3） 可测性： 普通色谱分析仪能检测到指标气体 的存在。
2 实验设备
指标气体实验系统图如图 1 所示，其主要由程序 控温箱、气体分析仪、铜质煤样罐、预热气路、温度控制 系统、气体质量流量控制器等组成。
3 实验过程
（ 1） 煤样选取 将测试煤样（ 以滕州市郭庄矿 3下 煤为例） ，经密 封储存送至实验室。采样前先剥去煤样表面氧化层， 然后对其进行破碎并筛分出 40 ～ 80 目的颗粒 50g 作 为实验煤样。 （ 2） 实验过程 将实验煤样置 于 铜 质 煤 样 罐 内，将 煤 样 罐 置 于 程 序控温箱内，然后连接好进气气路、出气气路和温度探 头（ 探头 置 于 煤 样 罐 的 几 何 中 心） ，检 查 气 路 的 气 密 性。测试时向煤样内通入 50mL / min 的干空气。在程
4 实验原始数据（ 表 1）
表 1 实验取得的气体成分及浓度（ 单位： ppm）
温度（ ℃ ） 30 40 50 60 70 80 90 102 116 131 146 162 178 197
CO 2． 13 2． 61 4． 35 7． 54 15． 43 33． 65 61． 88 135． 91 361． 11 702． 31 1548． 30 2872． 73 6727． 60 14368． 09
2357． 10 6． 73 0． 00
3834． 26 14． 39 1． 85
5556． 09 27． 47 2． 92
8873． 99 50． 45 5． 16
21005． 80 137． 22 27． 67
Hale Waihona Puke 39735． 38 229． 11 58． 08
C2H6 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 1． 04 2． 61 4． 04 5． 22 7． 40 15． 55 58． 94 96． 46
166
2012 年第 3 期
应用斜坡道开拓法进行煤矿开拓的探讨
付振峰
（ 山东盛泉矿业有限公司，山东 新泰 271207）
摘 要 斜坡道开拓法是用主斜坡道对矿床进行开拓的一种方法，是随着非煤矿山广泛采用高度机械化的采、装、运、卸无轨自行设备应运而 生的一种新的开拓方法。斜坡道的基本类型有螺旋式（ 回返式） 斜坡道、直线式斜坡道和折返式斜坡道三种。 关键词 斜坡道开拓法 运输设备 施工 盾构法 中图分类号 TD802 文献标识码 A
* 收稿日期： 2012 － 05 － 15 作者简介： 张均仿（ 1972 － ） ，男，民族： 汉族，1996 年毕业于西安矿
业学院，工程师，现任滕州市郭庄矿业公司锦丘煤矿副总工程师
图 1 指标气体实验系统图 序控温箱控制 下 对 煤 样 进 行 加 热 ，当 达 到 指 标 测 试 温 度时，采取测试 煤 样 出 气 口 气 样 进 行 气 体 成 分 和 浓 度 分析。
C2H2 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00
C3H8 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 0． 00 1． 56 2． 48 5． 28 9． 06 36． 62 84． 28
2012 年第 3 期
165
煤层自然发火指标气体的选择方法
张均仿1 ，刘合廷1 ，王立英2
（ 1． 滕州市郭庄矿业公司锦丘煤矿，山东 滕州 277517； 2． 山东省煤田地质局第一勘探队，山东 滕州 277500）
摘 要 煤层自燃是矿井防灭火工作的重点，通过对煤炭在不同的温度条件下，所检测到的气体进行分析，选取稳定性较高，能够代表特定温 度的气体，作为该煤层的标志性气体，从而为准确掌握采空区内煤层自燃状况，采取科学决策提供重要依据。 关键词 煤层自燃 指标气体 选择 中图分类号 TD75 + 2． 1 文献标识码 A
1 问题的提出
近年来，极端天 气 多 发，与 矿 井 生 产 能 力 相 比，煤 矿抗灾能力相 对 减 弱，安 全 避 灾 与 抢 险 救 援 已 成 为 煤 矿生产的重要 组 成 部 分，安 全 通 道 的 建 立 成 为 煤 矿 生 产体现社会效 益 的 重 要 课 题，在 煤 矿 开 拓 中 应 用 斜 坡 道开拓法是解决这一问题的较好方法。
在煤氧化自燃过程中生成，并能用来预报煤炭自 然发火的气体称之为指标气体。煤在热解过程中要产 生多种气体，且各种气体产生的最低温度，以及气体生 成量和煤温之间的关系因煤质不同而异； 通过合适的 指标气体试验优选能够为煤层自然火灾早起预报提供 参考依据。
1 指标气体优选原则
（ 1） 灵敏性： 煤矿井下一旦有煤炭处于自燃状态， 且煤温超过一定值时，则该气体一定出现，其生成量随 煤温升高稳定增加；
CO2
CH4 C2H4
358． 61 2． 40 0． 00
397． 73 2． 59 0． 00
453． 66 2． 62 0． 00
486． 93 2． 66 0． 00
571． 62 2． 68 0． 00
679． 45 2． 73 0． 00
854． 22 2． 96 0． 00
1286． 23 3． 58 0． 00