基于同位素示踪的水分参与煤自燃反应产物含量测量方法技术

本发明专利技术涉及煤矿安全技术领域，尤其涉及一种基于同位素示踪和热重

【技术实现步骤摘要】
基于同位素示踪的水分参与煤自燃反应产物含量测量方法


[0001]本专利技术涉及煤矿安全
，尤其涉及一种通过热重
‑
质谱（
TG
‑
MS
）联用基于同位素示踪技术的水分参与煤自燃反应产物含量测量方法
。

技术介绍

[0002]矿井自燃火灾是煤矿开采过程中面临的主要大灾害之一
。
安全事故的发生与煤自燃有着密不可分的关系，在持续供氧和热量积聚的条件下，煤炭会发生自燃现象，煤自燃很容易引起瓦斯
、
煤尘等爆炸事故，严重威胁着矿井的安全开采，对矿井工人及周围居民的健康
、
生态环境产生不良影响
。
参与煤炭自燃过程的水分是煤炭自燃重要的影响因素，并且水分对于煤层开采
、
煤炭运输
、
储存过程中的指标气体优选的预测预报方法
、
选择适应现场的防灭火技术方案具有重要的理论和现实意义
。
[0003]二十世纪开始，同位素示踪技术逐渐应用到煤炭及煤热转化研究领域，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于同位素示踪的水分参与煤自燃反应产物含量测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一
、
将新鲜煤样分为相同质量的三份分别进行干燥，第一份新鲜煤样和第二份新鲜煤样全干燥后形成第一份全干燥煤样和第二份全干燥煤样，第三份新鲜煤样干燥后形成去除颗粒外表的
H2O
的第一表层干燥煤样；步骤二
、
将第一份全干燥煤样在2H2O
中充分浸泡，然后进行干燥，形成去除颗粒外表的2H2O
的第二表层干燥煤样；将第二份全干燥煤样在
H
218
O
中充分浸泡，然后进行干燥，形成去掉颗粒外表的
H
218
O
的第三表层干燥煤样；步骤三
、
使用热重
‑
质谱联用装置对第一表层干燥煤样
、
第二表层干燥煤样
、
第三表层干燥煤样分别进行检测，检测时采用相同的升温区间，对第一表层干燥煤样进行检测时，检测质量数分别等于
CH4、CO2、CO
气体分子量的离子流强度，测量得到升温过程中
CH4、CO2、CO
气体的每个温度点
t
的离子流强度，对第二表层干燥煤样进行检测时，检测质量数等于
C2H4气体分子量的离子流强度，测量得到升温过程中
C2H4气体的每个温度点
t
的离子流强度，对第三表层干燥煤样进行检测时，检测质量数分别等于
C
18
O2、C
18
O
气体分子量的离子流强度，测量得到升温过程中
C
18
O2、C
18
O
气体的每个温度点
t
的离子流强度；步骤四
、
计算每个温度点
t
的水分参与煤自燃反应产物含量占比
E=(Q
t
/M
t
)*100%
，式中：
E
表示水分在温度点
t
参与煤自燃反应生成第一指标气体的比率，
Q
t
表示水分在温度点
t
参与煤自燃反应生成第二指标气体的离子流强度，
M
t
表示在温度点
t
煤自燃反应生成第一指标气体的离子流强度，所述第一指标气体为
CH4、CO2、CO
气体中的一种，当第一指标气体为
CH4时，第二指标气体为
C2H4，当第一指标气体为
CO2时，第二指标气体为
C
18
O2，当第一指标气体为
CO
时，第二指标气体为
C
18
O。2.
根据权利要求1所述的一种基于同位素示踪的水分参与煤自燃反应产物含量测量方法，其特征在于：所述新鲜煤样是指，在同一时间
、
同一地点新鲜开采的一块煤炭，进行去皮处理后粉碎，筛选出
80
～
120
目范围的物料后形成的煤样
。3.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊峰，刘晓源，董凯丽，张玉龙，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：