【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于采空区煤自燃预测，尤其涉及一种煤自然发火预测方法。
技术介绍
1、煤的自燃火灾危及人员生命，烧毁设备及有用资源，严重地危害着矿井安全与生产。当煤矿浮煤具备良好的漏风、供氧和蓄热条件时，就能造成采空区浮煤自燃，引发自燃火灾，从而危及工作面的正常回采，烧损设备、冻结的煤炭资源；甚至造成大量人员与财产的损失。
2、煤炭自燃已成为制约我国煤炭工业高产高效的主要灾害之一，研究煤层发火危险预测方法是预防煤层自然发火事故的关键，是煤矿安全生产的重要保障。煤自然发火预测预报技术，在近几十年来得到了较快的发展，形成了较为全面的预测预报技术体系。但是随着煤矿开拓开采条件的不断变化，高产高效新技术的不断发展，现有的煤自然发火预测预报技术仍难以满足集约化生产的需要，这就要求人们针对与煤自然发火预测预报相关的理论与技术进行更深入的研究，准确而尽早的预测预报煤矿自燃火灾。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种煤自然发火预测方法，以解决
技术介绍
中所提出的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的具体技术方案如下：一种煤自然发火预测方法，包括如下步骤：
3、s1、确定煤的自然发火期；
4、s2、分析煤的自燃特征参数，包括煤的氧化特征参数、煤的自燃临界参数；
5、s3、分析煤样的低温氧化规律，分析常温或环境温度下煤的氧化规律；
6、s4、划分采空区自燃危险区域，即划分采空区在回采过程中形成的散热带、氧化带和窒息带；>
7、s5、确定煤的自燃指标气体，包括自燃指标气体的浓度、指标气体的发生量、火灾系数及链烷比；
8、s6、建立采空区发火危险性预测模型，采用采空区高温点预测模型，作为采空区自燃发火温度预测的数值模型，完成对采空区自然发火的预测。
9、优选地，所述步骤s1中2自燃发火期确定方法包括如下步骤：
10、s1.1、通过现场的实际发火情况来确定煤层的自然发火期；
11、s1.2、在自然发火实验中通过数学模型的多参数测定和求解，得到实验最短自然发火期；
12、s1.3、通过起始温度下的实验发火期和相关参数推算实际最短自然发火期。
13、优选地，所述步骤s2中煤的氧化特征参数包括煤的吸氧量、煤的耗氧速度及煤的放热强度，煤的自燃临界参数包括采空区最小遗煤厚度、采空区上限漏风强度及采空区下限氧浓度。
14、优选地，所述步骤s4中采空区自燃危险区域的划分方法包括如下步骤：
15、s4.1、根据自燃特征参数划分，即根据采空区遗煤厚度、漏风强度、极限氧浓度与其极限参数的关系可以划分出采空区三带；
16、s4.2、根据氧气浓度、温度变化、漏风风速划分。
17、优选地，所述步骤s4.2中具体方法如下：
18、s4.2.1、根据氧浓度的变化情况划分：氧气浓度大于18％时划为散热带，氧气浓度在18％-10％时划为氧化带，氧气浓度低于10％时划为窒息带；
19、s4.2.2、根据采空区内温度变化情况划分：每一天的温度上升值升温率越大，煤的自燃危险性越大，升温率小则自燃危险性小；
20、s4.2.3、根据采空区内漏风风速分布情况划分：漏风风速大于0.24m/min的地方为散热带，漏风风速在0.24-0.1m/min之间的地方称为氧化带，漏风风速小于0.1m/min的地方称为窒息带。
21、优选地，所述步骤s5中选用空气中co绝对量为预报指标，火灾系数由煤的氧化过程中c02浓度的增量+△c02、co浓度增量+△co和02浓度的减少量-△02进行计算，链烷比是烷系气体之间浓度的比值。
22、优选地，所述步骤s6中采空区高温点预测模型具体步骤如下：
23、s6.1、基本假设：假设采空区内氧气的浓度和漏风强度参数呈规律性变化，氧气浓度分布沿采空区走向一维变化，温度的梯度沿项底板及走向一维变化；假设在工作面回采过程中，采空区漏风强度、氧气浓度分布规律动态稳定；假设采空区浮煤厚度仅沿倾向变化，沿走向恒定不变，计算时分别沿不同浮煤厚度值进行；
24、s6.2、初始条件：初始时间为工作面开始推进日，初始温度作为采空区煤原始温度；开切眼处煤体原始温度恒定不变；顶底板岩层温度恒定不变；工作面温度恒定不变；工作面风流中氧浓度为定值。
25、本专利技术的一种煤自然发火预测方法具有以下优点：
26、本专利技术通过引用煤层自燃发火预测模型，预测煤的自燃发火温度变化规律，通过实测回采过程中采空区遗煤氧浓度、氧化产物和遗煤温度分析其实际变化规律，最后引用了采空区温度场模型，结合实测数据进行采空区温度场模拟，模拟出采空区温度变化情况，为采空区煤层的发火自燃危险性预警提供了准确的预测方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种煤自然发火预测方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤S1中2自燃发火期确定方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤S2中煤的氧化特征参数包括煤的吸氧量、煤的耗氧速度及煤的放热强度，煤的自燃临界参数包括采空区最小遗煤厚度、采空区上限漏风强度及采空区下限氧浓度。
4.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤S4中采空区自燃危险区域的划分方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤S4.2中具体方法如下：
6.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤S5中选用空气中CO绝对量为预报指标，火灾系数由煤的氧化过程中C02浓度的增量+△C02、CO浓度增量+△CO和02浓度的减少量-△02进行计算，链烷比是烷系气体之间浓度的比值。
7.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤S6中采空区高
...【技术特征摘要】
1.一种煤自然发火预测方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤s1中2自燃发火期确定方法包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤s2中煤的氧化特征参数包括煤的吸氧量、煤的耗氧速度及煤的放热强度，煤的自燃临界参数包括采空区最小遗煤厚度、采空区上限漏风强度及采空区下限氧浓度。
4.根据权利要求1所述的一种煤自然发火预测方法，其特征在于：所述步骤s4中采空区自燃危险区域的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王越，王斌，姚慧卿，惠保安，熊奇，孙刘咏，贾澎涛，李文会，王伟峰，龚星宇，刘韩飞，
申请(专利权)人：陕西建新煤化有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。