东欢坨矿煤层自燃指标气体分析.docx

东欢坨矿煤层自燃指标气体分析
一、引言
煤炭资源是我国经济发展的重要能源，但同时也伴随着煤矿安全隐患。自燃是煤矿一种常见的灾害，大大影响着矿山的安全生产。为了提高煤炭资源开采的安全和效率，对自燃的研究已经变得十分重要。
二、煤矿自燃的概念和原因
1.概念
煤炭在自然状态下会发生中的燃烧，自燃是相对于外界没有加热和燃烧条件时的煤炭的自发性燃烧而言，通常为煤质变化、氧化作用与微生物的联合作用所致。
2.原因
煤炭是一种比较稳定的有机物质，它通常需要外界的热源或氧气才能发生自燃。但是，在煤炭处于一定温度、湿度和压力的环境下，它就有可能发生自燃。煤炭自燃的原因主要是以下几个方面：
（1）煤质变化：煤炭在长时间的地质作用下，会不断经历各种化学变化，煤质也在不断发生变化。这些变化会改变煤炭的氧化性能和稳定性，从而增加自燃的风险。
（2）氧化作用：煤炭在空气中长时间暴露会导致氧化作用的发生。这会释放出热量并逐渐加热煤炭，导致自燃。
（3）微生物的作用：在适宜的湿度和温度条件下，微生物群落可以生长繁殖，并发挥作用。生物代谢过程中产生的热量、氧化作用和化学反应都会对煤炭发生影响。此外，微生物还分解有机物，产生大量的甲烷和二氧化碳，从而加速煤炭的自燃。
三、煤炭自燃的指标气体分析
煤炭自燃的指标气体主要有CO、CO2、甲烷、氧气等。这些气体的含量和变化能够反映煤炭的自燃状况。下面对指标气体进行详细介绍。
1.CO
CO是最常用的指标气体之一，其形成是煤炭自燃的必要条件之一。CO含量的增加代表着煤炭自燃病情的加重。
2.CO2
CO2是煤炭氧化的产物之一，在煤炭自燃过程中其含量会随着时间增加。因此，CO2的变化趋势对于判断煤炭的自燃情况非常重要。
3.甲烷
甲烷是煤炭自燃时产生的一种有机气体，与自燃煤炭的热量紧密相关。此外，甲烷也是煤矿的一种危险气体，甲烷浓度过高可能会引发矿井爆炸。
4.氧气
氧气是煤炭自燃的必要条件之一，通常情况下随着煤炭的自燃氧气含量会逐渐降低。
四、自燃指标气体分析技术
自燃指标气体分析技术是煤炭自燃研究和防范中一种常用的方法。其主要原理是利用GC、TDLAS、FTIR等仪器对矿井的空气进行分析，进而了解煤炭的自燃情况。该技术还可以实时监测空气中氧气、二氧化碳、其他有机气体等成分的变化。
自燃指标气体分析技术有以下优点：
1.简单、可靠：该技术操作简单，分析结果可靠。
2.高效：自燃指标气体分析技术可以实现实时监测，能够快速有效地对煤炭自燃进行预警和控制。
3.安全：自燃指标气体分析技术能够实现远程监测，减少人员在危险区域的作业，具有较高的安全性。
五、煤炭自燃防范的措施
1.加强煤炭初选：煤炭初选是煤炭采矿的重要环节，合理的初选措施能够有效降低煤炭自燃的危害。
2.做好煤矿渗漏水治理：保障煤矿内部环境湿度适宜，是预防煤炭自燃的重要手段之一。做好煤矿内部的渗漏水治理，有效遏制煤炭自燃。
3.做好煤炭储存管理：煤炭的储存管理也是预防煤炭自燃的重要措施。必须做好煤炭的存放、堆垛、通风等环节的控制。
4.进行自燃预警与防范：通过监测自燃指标气体变化等方式，提前预警和防范煤炭的自燃，减少损失。
六、结论
煤炭自燃是煤矿生产中的一种普遍存在的灾害，其危害极大。研究自燃指标气体分析技术是预防和控制煤炭自燃的有效方法之一，加强预防和控制措施也是必要的。