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東歡坨煤礦煤層賦存CO影響因素分析

作者:朱令起 王月紅 郭立穩  
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???1 引言

???? 在煤層開采過程中經常會發生CO超限的現象,除爆破和爆炸生產的CO外,通常認為CO來源于煤層發生了自然發火或其他火災,極少考慮到煤層本身賦存CO的情況。隨著科學技術的不斷發展和檢測手段的改進,許多礦井逐漸發現開采中CO超過《煤礦安全規程》的有關規定不全是因為發生了火災,而是煤層中賦存有CO。

???? 在開灤東歡坨煤礦過去發現CO超限以后總是認為煤層發生了自然發火為,后來在鉆孔過程中又發現了CO超限的現象。經觀測初步判定為煤層可能賦存CO,后又采取措施在深孔內進行觀測,排除了因開采破壞造成的煤體氧化的可能,確定煤體確定賦存有CO。

???? 由于CO的濃度常作為煤層自然發火是否存在判斷依據,它的存在常常干擾自然發火的預測預報,而且CO是有毒有害氣體,超量的CO將對人的生命安全造成嚴重威脅。對煤層賦存CO影響因素的研究將有利于治理CO,保證安全生產。

????2 實驗結果及其分析

????2.1 實驗結果

???? 為了探尋東歡坨煤礦煤層賦存CO的規律,我們分別在主采煤層8煤層、9煤層、11煤層和12煤層采取了8個煤樣進行了煤樣的工業分析、顯微煤巖分析、元素分析以及煤樣吸附CO實驗

????2.2 工業分析指標及其關聯性分析

???? 煤層的工業分析是煤層質量的主要指標。在煤層氣評價中,工業分析是其它分析的基礎。煤層工業分析的4個指標水份(M)、灰分(Aad)、揮發分(V)、和固定碳(FC)之間存在著內部聯系。

???? 為了定量的表示吸附量與煤樣工業分析中的揮發分(干燥無灰基)、灰分、固定碳(干燥無灰基)之間的有關系,利用QM軟件對實驗數據進行了擬合,??說明該方程擬合程度比較好,能夠反映出工業分析中各數據與CO吸附量之間變化規律,從而說明了東歡坨煤礦各煤層工業分析指標同CO吸附量之間成良好的線性關系,即:揮發分、灰分與吸附量之間成反比關系,干燥無灰基固定CCO吸附量之間成正比關系。

????? 煤層對CO的吸附量隨著固定碳的百分含量的增加而增加,揮發分的百分含量的減少而降低,灰分百分含量的增加而降低。其中吸附量受固定碳的百分含量、揮發分的百分含量影響較大,受灰分百分含量影響較小。

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