试验三 煤的自然倾向性测定
煤层自燃倾向性鉴定
岩层移动形式 （一）弯曲，这岩层移动的主要形式。当地下开采后，从直接顶 板开始沿层面法线方向弯曲，直到地表。 （二）岩层的垮落（或称冒落）。当煤层采出后，采空区附近上 方岩层弯曲而产生拉伸变形。当拉伸变形超过岩层的允许抗拉强 度时，岩层破碎成大小不一的岩块，冒落充填于采空区。此时， 岩层不再保持其原有的层状结构。这是岩层移动过程中最剧烈的 形式，通常只发生在采空区直接顶板岩层中。 （三）煤的挤出（又称片帮）。采空区边界煤层在支承压力作用 下，一部分被压碎挤向采空区，这种现象称为片帮。由于增压区 的存在，煤层顶底板岩层在支承压力作用下产生竖向压缩，从而 使采空区边界以外的上覆岩岩层和地表产生移动。
2.煤层自燃勘查 综合物探方法：其中高精度磁测扫面确定自燃 边界,二维地震剖面解释煤自燃层位。 磁法
3.自燃治理
形成煤田自燃火区必须同时具备合适的温度、氧气和煤 层三要素,因而灭火工作也就针对这三个因素进行,并由 此产生多种灭火方法。 目前最常用的有: a. 覆盖法:采用沙、黄土等细粒松散物覆盖煤田自燃区, 隔绝氧气的供给; b. 剥离法:在煤层露头自燃区剥离掉正在自燃的煤层,去 掉火种; c. 注水法:通过钻孔或裂隙注水,降低煤层自燃温度,使火 熄灭; d. 注浆法:通过钻孔、裂隙或巷道注入泥浆,降低温度,切 断煤与氧气的接触,达到灭火的目的。
1、清风堵漏，均压通风 2、插管喷注阻化液、埋管注胶 3、地面注氮 4、火区密闭
4.煤层覆岩移动规律与开采沉陷
在地下开采前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。 局部矿体被采出后，在岩体内部形成一个采空区，导致周围岩体 应力状态发生变化，引起应力重分布，从而使岩体产生移动变形 和破坏，直至达到新的平衡。随着采矿工作的进行，这一过程不 断重复。它是一个十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产 生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动。
煤层自燃倾向性的鉴定方法
煤层自燃倾向性的鉴定方法在煤炭开采和利用的过程中，煤层自燃是一个不容忽视的安全隐患。
了解煤层的自燃倾向性，并采取相应的预防措施，对于保障煤矿的安全生产至关重要。
那么，如何准确鉴定煤层的自燃倾向性呢？这就需要依靠一系列科学有效的鉴定方法。
首先，我们来了解一下什么是煤层自燃倾向性。
简单来说，它是指煤层自身发生自燃的难易程度。
煤层自燃倾向性的鉴定，主要是通过对煤的物理化学性质进行分析和测试，来评估煤在特定条件下自燃的可能性。
目前，常用的煤层自燃倾向性鉴定方法主要包括以下几种：一是吸氧法。
这种方法是通过测量煤在一定温度和压力下对氧气的吸附量，来判断煤的自燃倾向性。
吸氧量大的煤，其自燃倾向性相对较高。
在实验中，将煤样置于特定的容器中，通入氧气，然后利用仪器测量氧气的吸附量。
通过对不同煤样吸氧量的对比和分析，可以得出煤的自燃倾向性等级。
二是氧化速度法。
该方法是基于煤在氧化过程中温度的变化来评估自燃倾向性。
将煤样放入恒温箱中，在一定的氧气浓度和温度条件下，监测煤样温度的上升速度。
温度上升快的煤，其自燃倾向性较强。
通过对温度变化曲线的分析，可以判断煤的自燃倾向性。
三是着火点温度法。
着火点温度越低，煤的自燃倾向性就越高。
实验时，将煤样加热，观察其开始燃烧的温度。
这个温度就是煤的着火点温度。
通过比较不同煤样的着火点温度，可以对煤层的自燃倾向性进行鉴定。
除了上述实验室方法外，还有一些现场观测的方法也可以辅助判断煤层的自燃倾向性。
比如，观察煤层的地质赋存条件。
如果煤层埋藏较浅、厚度较大、裂隙发育良好，那么就更容易与空气接触，增加自燃的风险。
此外，煤层周围的水文地质条件也会影响自燃倾向性。
如果煤层含水量低，干燥通风良好，也会提高自燃的可能性。
再比如，观察煤矿开采过程中的现象。
如果在采煤工作面或巷道中发现有局部温度升高、有异味气体产生、煤壁出现“挂汗”等现象，都可能预示着煤层有自燃的倾向。
在进行煤层自燃倾向性鉴定时，需要注意以下几点：首先，煤样的采集要具有代表性。
《2024年基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》范文
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是煤炭在开采、运输、储存等过程中常见的灾害现象，对煤矿安全生产和环境造成了严重影响。
煤自燃倾向性鉴定是预防和控制煤炭自燃的重要手段之一。
目前，煤自燃倾向性鉴定主要采用实验室测试方法，其中差示扫描量热法（DSC）因其高灵敏度和高分辨率而被广泛应用于煤自燃倾向性的鉴定。
本文旨在通过基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究，深入探讨煤自燃的机理，为煤炭安全储存和预防煤自燃提供科学依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用煤样采自不同矿区，经过粉碎、筛分等处理后得到。
同时，为保证实验数据的可靠性，需对煤样进行干燥处理，以消除水分对实验结果的影响。
2. 实验方法本实验采用DSC法进行煤自燃倾向性鉴定。
DSC法是通过测量物质在加热过程中的热流变化，从而得到物质的热力学参数，如反应热、反应焓等。
在煤自燃倾向性鉴定中，通过DSC法可以测量煤样在加热过程中的氧化放热速率，从而判断煤的自燃倾向性。
具体实验步骤如下：（1）将煤样置于DSC仪器中，设置实验温度范围和升温速率；（2）记录煤样在加热过程中的热流变化；（3）分析热流变化数据，计算煤样的氧化放热速率；（4）根据氧化放热速率判断煤的自燃倾向性。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过DSC法对不同矿区的煤样进行自燃倾向性鉴定，得到了各煤样的氧化放热速率。
结果表明，不同矿区的煤样在自燃倾向性上存在差异。
2. 结果分析（1）煤的自燃倾向性与煤的化学组成、物理性质、环境条件等因素密切相关。
DSC法可以通过测量煤样在加热过程中的氧化放热速率，反映煤样的化学反应活性，从而判断煤的自燃倾向性。
（2）本实验结果表明，不同矿区的煤样在自燃倾向性上存在差异，这可能与煤的化学组成、物理性质、环境条件等因素有关。
因此，在煤炭的储存、运输等过程中，应根据煤的自燃倾向性采取相应的安全措施，以防止煤炭自燃事故的发生。
（3）DSC法具有高灵敏度和高分辨率，能够准确测量煤样在加热过程中的热流变化，为煤自燃倾向性鉴定提供了可靠的手段。
煤的自燃倾向性鉴定法操作过程分析
关键 词 ： 自燃倾 向性 ； 化 ； 氧 着火点
中 图分 类 号 ：Ｄ ５ ． Ｔ ７２２ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６６ ７ （０ ０ ０ －１８０ １０ － ２ ２ １ ）２０ ０ － ７ ２
煤 的 自燃倾 向性 是 煤 在 常温 下 氧 化 能力 的 内 在属 性 ， 影 响 煤 质 变 化 和 储 存 的重 要 因素 过程 分新
吴 卿 ， 湘新 温
（ 贵州省 煤炭产 品质 量监督 检验所 ， 州 六 盘水 ５ ３０ ） 贵 ５ ０ １
摘 要 ： 煤样装 入装样 箱后 彻 底 摇 匀， 用硬 物 件 轻轻 敲 下底 ， 将 并 听无 回音 ， 测得 准确 的煤
的 自燃倾 向性 等级 结果 。
物质 就会 自燃 。
时煤 的组 成 发 生 了 变 化 ， 中本 来 没 有 腐 殖 酸 ， 煤 经
２检 测 操 作 过 程
对煤的自 燃倾向性测定， 通常采用色谱吸氧鉴定
法测定煤 的吸氧量。主要步骤是 ： 称取 １ｇ 煤样放人装
过氧化产生了与原生腐殖酸类似 的、 能溶于碱 的再
生腐 殖酸 ； ３阶段是煤 进行更 深 的氧化 ， 第 在温度 高
层勘 探和 开 发 采 掘过 程 中是 必 须 测 试 和研 究 的 重 要 内容 。
完全 转化 为 Ｃ Ｈ Ｏ Ｏ 和 。
１ ２ 煤的着 火点 ．
煤 的着 火 点 越 低 就 越 容 易 自燃 。通 常 用 同一 煤 的还原样 和氧化样 的着 火点 之 差 Ａ Ｔ作为 判 断标 准： ＡＴ大 于 ４ ０℃ 的煤 为易 自燃 煤 ；ＡＴ小 于 ２ ０℃ （ 除褐煤 、 焰 煤 ） 长 的煤 是 不 易 自燃 煤 。 因此 ， 据 根 煤 的 氧化程度 与着 火 点 之 问的关 系 ， 用 原煤 着 火 利 点 和 氧化煤 样 的着 火 点 问 的 差 值 来 推 测 煤 的 自燃 倾 向。一般来 说原 煤样 着 火 点低 ， 而且 氧 化煤 样 着 火 点 降低 数值 大 的煤 容易 自燃 。
煤的自燃倾向性鉴定和标志性气体测定实验指导书
各位同学：由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交，现在学校参加教育部评估，所有同学都必须补上实验报告，在2013-9-18（星期三）中午之前交上来！事关教育部评估，请大家认真仔细撰写实验报告，出现问题个人负责！实验日期：第三周星期一为2013年3月11日，其它时间大家往后推，查日期！课程名称实验名称实验类别实验类型实验要求学生层次任课教师准备教师指导教师班级实验人数每组人数实验学时数实验时间地点周次星期节次矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B101-242 8 2 3 一1-2 安科楼218矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B102-342 8 2 3 四1-2 安科楼218矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B101-242 8 2 5 一1-2 安科楼218矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B102-342 8 2 5 四1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 3 一3-4 安科楼218矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 3 二1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 5 一3-4 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 5 二1-2 安科楼218煤的自燃倾向性鉴定一、实验目的1.1了解ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理和基本构造；1.2掌握利用ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
实验一----煤自燃倾向性测定
实验一煤自燃倾向性测定实验目的：1、了解ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理及基本构造；2、掌握利用ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
实验器材：ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪、煤样、氧气瓶、氮气瓶、皂膜流量计实验步骤：一、仪器常数测定1、准备工作（1）样品管的连接将四支已标定体积的空样品管，分别连接1、2、3、4气路，并检查有无漏气。
（2）供气及供电打开氮气和氧气钢瓶，给定压力0.4Mpa。
测流速：用皂膜流量计分别测定载气氮和吸附气氧的流速。
将六通阀置于脱附位置，分别打开各路的切换开关，依次测定载气氮和吸附气氧的流速，N2:30±0.5㎝3/min, O2:20±0.5㎝3/min。
供电：打开主机、打印机电源开关，相应指示灯亮（3）选择测定条件设定【柱箱温度】30℃，【衰减】1，先选择【热导温度】80℃，【桥温】70℃，待温度稳定后，按【启动】键，走基线。
调基线：打开任一路切换开关，其他三路置于关闭状态，用面板上“调零旋钮”依次将各路基线调至一定位置，半小时内基线漂移应不大于0.3mv，按【停止】键停止走基线。
将六通阀置于吸附位置，同时启动秒表计时，吸附五分钟后，将六通阀置于脱附位置，同时按【启动】键，打印机绘制谱图及打印脱附峰面积。
2、测定步骤（1）扣除气路中的死体积准备工作就绪后，打开第一路开关阀，其他三路关闭。
六通阀置于吸附位置，吸附5分钟，关闭第一路，打开另一路，同时将六通阀置于脱附位置，按【启动】键，绘制色谱峰和打印峰面积。
此峰面积为仪器气路中死体积相应的峰面积，其数值仅于操作条件有关，不参与仪器常数的计算，不必记录。
（2）样品管相应峰面积测定打印结束后，立即关闭打开的第二路，打开第一路。
再次按【启动】键，绘制色谱峰和打印峰面积。
此峰面积为相应样品管的峰面积值，是仪器常数计算的依据。
按此方法重复测定5~10次，得到第一路与第二路相关的测定值，以同样的方法测定第一路和第三路、第四路相关的测定值，计算相应的平均值后求的第一路的仪器常数。
煤自燃倾向性测定方法
目录煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础，为此我国《煤矿安全规程》明确规定，所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。
进行煤的自燃倾向性鉴定是一项系统、复杂、严谨的工作，因此有必要对煤的自燃倾向性的测定工作进行规范和细化，因此编制了煤自燃倾向性测定方法的作业指导书。
本作业指导书将介绍测定工作的仪器、测定方法、测定结果的整理分析等内容，以供测定人员学习和参考。
使测定人员对测定工作有较全面和系统地了解，顺利地完成测定工作。
2009年8月8日1 主要内容和适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 煤自燃倾向性测定目的 (1)4 煤自燃倾向性测定方法 (1)4.1 仪器设备及用具 (1)4.2 煤样的制备与管理 (1)4.3 测定步骤 (2)5 煤自燃倾向性等级分类及分类指标 (2)5.1 煤自燃倾向性等级分类 (2)5.2 煤自燃倾向性分类指标 (2)附录：煤的坚固性系数测定原始记录表 (4)1 主要内容和适用范围本作业指导书规定了煤自燃倾向性鉴定方法、分类指标及分类等级。
本作业指导书适用于煤的坚固性系数测定。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。
GB/T 20104-2006 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法GB/T 212-2008 煤的工业分析方法GB/T 214-2007 煤中全硫的测定方法GB/T 217-2008 煤的真相对密度测定方法GB 474-2008 煤样的制备方法GB 482-2008 煤层煤样采取方法3 煤自燃倾向性测定目的煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础，为此我国《煤矿安全规程》明确规定，所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。
4 煤自燃倾向性测定方法4.1 仪器设备及用具煤自燃性测定仪、精度0.0001g的分析天平、煤样粉碎机、标准分样筛（孔径0.10、0.15mm各一个），专用样品管、氮气及氧气钢瓶。
4.2 煤样的制备与管理（1）煤样水分影响进一步粉碎时，自然干燥后将全部煤样破碎至10mm以下，用堆锥四分法缩分至100~150 g，用于制备分析用煤样，其余煤样按原包装密封后封存作为存查煤样。
煤层自燃倾向性的鉴定方法
煤层自燃倾向性的鉴定方法(图文)我国目前预测自然(1)在实验室确定自燃倾向性等级;(2)根据本矿或条件相似(近)矿井或采区的已有的自然发火的统计资料，确定待采(或本)煤层的自然发火期。
发火的方法有：一、煤层自燃倾向性的鉴定方法1992年版的《煤矿安全规程》执行说明规定采用吸氧量法。
即“双气路气相色谱仪吸氧鉴定法”，鉴定结果按表10-4-1分类(方案)确定自燃倾向性等级。
[最专业的安全生产管理-风险世界网]二、煤层自然发火期的估算方法及其延长途径1、煤层的自然发火期估算方法目前我国规定采用统计比较和类比的方法确定煤层的自然发火期。
其方法如下：(1)统计比较法，矿井开工建设揭煤后，对已发生自然发火的自然发火期进行推算，并分煤层统计和比较，以最短者作为煤层的自然发火期。
计算自然发火期的关键是首先确定火源的位置。
此法适用于生产矿井。
(2)类比法，对于新建的开采有自燃倾向性的煤层的矿井，可根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定资料，并参考与之条件相似区或矿井，进行类比而确定之，以供设计参考。
此法适用于新建矿井。
2、延长煤层自然发火期的途径煤炭自燃的发展过程受自燃倾向性(即低温时的氧化性)、堆积状态、通(漏)风强度(风量和风速)以及与周围环境的热交换条件等多种因素影响，其发展速度是可以通过人为措施而改变的，因此，煤层的自然发火期是可以延长的。
其途径有：1)减小煤的氧化速度和氧化生热，减小漏风，降低自热区内的氧浓度;选择分子直径较小、效果好的阻化剂或固体浆材，喷洒在碎煤或压注至煤体内使其充填煤体的裂隙，阻止氧分子向孔内扩散。
2)增加散热强度，降低温升速度。
增加遗煤的分散度以增加表面散热量;对于处于低温时期的自热煤体可用增加通风强度的方法来增加散热;增加煤体湿度。
三、外因火灾预测外因火灾预测可遵循如下程序：(1)调查井下可能出现火源(包括潜在火源)的类型及其分布;(2)调查井下可燃物的类型及其分布;(3)划分发火危险区(井下可燃物和火源(包括潜在火源)同时存在的地区视为危险区)。
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试验三煤的自然倾向性测定
一、实验目的
通过实验了解煤的自然发火期测定方法，掌握煤自然发火从流变到突变的原因和条件。
二、实验仪器
北京东西电子研究所煤自燃性测定仪，型号ZRJ-1。
三、仪器介绍
☆ZRJ-1型煤自燃倾向测定仪是煤矿安全分析仪器定点产品，国家《煤矿安全规程》规定使用的"煤自燃倾向性色谱吸氧法"的专用仪器。
煤炭系统百项推广项目之一。
☆利用双气路流动色谱吸氧法，测定煤低温吸附流态氧的特性，根据煤在既定条件下的吸氧量值，对煤进行自燃倾向性等级进行分类。
☆执行标准MT/T707-1997《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》MT/T708-1997《煤自燃性测定仪技术条件》。
特点：1、仪器设计专用性强，结构紧凑、稳定性好、操作简单；
2、采用抗氧化热丝元件和恒定热丝平均温度桥路供电方式；
3、四路样品同时处理系统，测试效率高；
4、微机控制，自动恒温，自动打印分析结果，并按照标准规定自动分类。
测量范围吸氧量0.05-4ml( 毫升)/g( 煤) 测量误差≤5% 基线漂移≤0.6mv/hr 灵敏度≥10mv/ml(N2载气，O2峰高) 电源220V±20%，50Hz±0.5 ，500W。
四、煤的自燃倾向性鉴定方法
1.着火点鉴定法
着火点法实际上就是利用煤炭经过氧化后（空气或者其他氧化剂）其着火点温度相对降低的原理来进行分类的。
煤炭经过一定氧化后其着火温度降低的越多越易自燃，而且不随氧化剂而变。
我国20世纪50年代依照此原理建立了煤自燃倾向性鉴定方法，并沿用至上个世纪90年代。
2.流态色谱吸氧鉴定法
流态色谱吸氧鉴定法是煤科总院抚顺分院依据我国的实际情况，并参照其他产煤国家正在使用的煤自燃倾向性鉴定法及相关研究成果，而提出的一项双气路流动色谱检测技术。
它以煤在低温下吸附流态氧的能力（量和速度）作指标来判断煤的自燃倾向性，其工艺简单、快速，而且数据精度可靠，较为真实地模拟了井下煤炭自燃地环境条件，是我国目前法定地煤炭自燃倾向性鉴定方法，并于1997年形成了煤炭行业标准MT/T707-1997《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定方法》和MT/T708-1997《煤自燃性测定仪技术条件》。
由于我国现行的煤自燃倾向性鉴定法是流态色谱吸氧鉴定法，所以以下着重介绍【流态色谱吸氧鉴定法】。
流态色谱吸氧鉴定法使用的仪器是“ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪”，该仪器的工作原理是：煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法是基于煤在低温常压下对氧的吸附属于单分子物理吸附状态这一理论基础，按朗格谬尔单分子层吸附方程，用双气路流动色谱法鉴定煤吸附流态氧的特性，以煤在限定条件下，测定其吸氧量，并用吸氧量值作为煤自燃倾向性分类的主指标。
标准规定：使用该仪器测定出常压下30℃煤的吸氧量，然后根据每克干煤的吸氧量大小，将煤的自燃程度划分为三级：Ⅰ级——容易自燃；Ⅱ级——自燃；Ⅲ级——不易自燃。
其自燃倾向性划分标准见下表1和表2。
表1 煤自燃倾向性分类表（褐煤、烟煤）
表2 煤自燃倾向性分类表（高硫煤、无烟煤〈含可燃挥发分〉）
五、自燃发火危险程度划分
对具体的一个矿井或煤层而言，其自燃发火的危险程度不但取决于煤的自燃倾向性（煤的自燃倾向性是煤的一种自燃属性，它表示煤与氧相互作用的能力。
其主要影响因素有煤的变质程度、煤岩组分、煤的水分、煤的含硫量、煤的孔隙度与脆性等），而且在很大程度上还受到煤的赋存条件、开拓开采条件和漏风状况等外部条件的影响，因此应在综合考虑上述各种因素的基础上，确定矿井自燃发火的危险程度。
而【煤自燃倾向性鉴定作业指导书】仅仅是为矿井的开采提供了初步的煤的自燃倾向性等级划分，仅仅是防灭火工作的基础前提条件，要想进一步做好矿井的防灭火工作，防灭火工作者还必须结合实际条件提出适合本矿井的早期预测预报方法和防灭火策略。