煤炭被人們譽(yù)為黑色的金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀(jì)以來(lái)人類世界使用的主要能源之一，下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了煤炭技術(shù)論文模板，有興趣的親可以來(lái)閱讀一下!

　　煤炭技術(shù)論文模板篇一

　　煤炭自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治技術(shù)

　　提要本文總結(jié)煤炭自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，其中預(yù)測(cè)技術(shù)包括煤的自燃危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、煤的自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定、煤層自燃發(fā)火期預(yù)測(cè)等技術(shù);預(yù)報(bào)技術(shù)包括氣體分析法、測(cè)溫法、氣味分析法等技術(shù);煤自燃防治措施主要有灌漿技術(shù)、阻化劑技術(shù)、惰化技術(shù)等。

　　關(guān)鍵詞：煤炭自燃;預(yù)測(cè)預(yù)報(bào);防治措施

　　中圖分類號(hào)：F27　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

　　我國(guó)有56%的煤礦存在自然發(fā)火問(wèn)題，礦井火災(zāi)事故是一大突出災(zāi)害。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于井下空間狹小，通風(fēng)與巷道的聯(lián)通關(guān)系復(fù)雜，人員的避災(zāi)和撤離受到了限制，而且井下火災(zāi)極易引起瓦斯、煤塵爆炸，使礦井遭受巨大的財(cái)產(chǎn)損失，甚至導(dǎo)致井下工作人員的傷亡。目前，煤炭自燃已成為制約我國(guó)煤炭工業(yè)高產(chǎn)、高效的主要災(zāi)害之一。本文對(duì)煤炭自燃的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)和防治措施的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)分析。

　　一、煤炭自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)

　　(一)預(yù)測(cè)技術(shù)。預(yù)測(cè)技術(shù)是在煤層尚未出現(xiàn)自然發(fā)火征兆之前(潛伏期)，采取不同方法對(duì)煤炭自燃危險(xiǎn)性、易自燃危險(xiǎn)區(qū)域、自然發(fā)火期等重要火災(zāi)參數(shù)指標(biāo)做出超前判識(shí)的一種技術(shù)。

　　1、煤的自燃危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。煤炭自燃危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)技術(shù)主要包括煤自燃傾向性實(shí)驗(yàn)測(cè)試法、綜合評(píng)判預(yù)測(cè)法。

　　(1)自燃傾向性實(shí)驗(yàn)測(cè)試法。煤自燃傾向性的測(cè)試方法很多，主要包括：絕熱測(cè)試法、著火點(diǎn)溫度法、雙氧水法(H2O2)、靜態(tài)吸氧法、高溫活化能法、差熱分析法(DTA)、熱重法(TG)、交叉點(diǎn)法(CPT)。其中，絕熱測(cè)試法被公認(rèn)為是最科學(xué)、最準(zhǔn)確的測(cè)試方法，但是由于其耗時(shí)長(zhǎng)而未能得到廣泛應(yīng)用。 20世紀(jì)九十年代，我國(guó)采用煤科總院撫順?lè)衷貉芯坎⒁鸭{入《煤礦安全規(guī)程》的色譜吸氧鑒定法作為法定方法。戚穎敏、錢國(guó)胤采用雙回路流動(dòng)色譜法研究煤低溫吸附流態(tài)氧的特性，將煤的自燃傾向性分為容易自燃、自燃和不易自燃。由于吸氧法不能反映煤自燃的本質(zhì)，并且煤炭自燃是由煤在不同溫度下與氧的反應(yīng)共同決定的，因此吸氧法測(cè)試結(jié)果不能全面反映煤的自燃傾向性，與實(shí)際有一定誤差。

　　(2)綜合評(píng)判預(yù)測(cè)法。陳立文等對(duì)影響煤層自燃危險(xiǎn)程度內(nèi)、外因素，進(jìn)行主觀判斷、分析評(píng)分，應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論，對(duì)開采煤層自燃危險(xiǎn)程度進(jìn)行綜合評(píng)判預(yù)測(cè)。王省身、蔣軍成等人運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，以影響開采煤層自燃危險(xiǎn)性的三個(gè)主要因素作為預(yù)測(cè)指標(biāo)，預(yù)測(cè)煤層自燃的危險(xiǎn)程度。施式亮、劉寶琛等用防火系數(shù)作為預(yù)測(cè)指標(biāo)，建立了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間序列煤自然發(fā)火預(yù)測(cè)模型來(lái)判斷自然發(fā)火程度。田水承、李紅霞應(yīng)用煤自燃傾向性、煤層厚度、煤層傾角、煤的固性系數(shù)及開采參數(shù)運(yùn)用模糊聚類法對(duì)自然發(fā)火危險(xiǎn)性進(jìn)行了分類。

　　2、煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域判定。煤自燃危險(xiǎn)區(qū)域的探測(cè)方法主要有：經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法、無(wú)線電波法、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)法、遙感技術(shù)、地面物探法、氣體探測(cè)法。近幾年，根據(jù)火區(qū)產(chǎn)生的能量或放射性氣體，如氡氣，并逐漸形成了氡氣探測(cè)法。20世紀(jì)八十年代以來(lái)，太原理工大學(xué)防滅火課題組進(jìn)行了地面同位素測(cè)氡法探測(cè)煤層白燃火源位置與范圍的研究。目前，探測(cè)深度可達(dá)500m，理論研究可達(dá)800～1200m，且能探測(cè)出高溫氧化點(diǎn)。

　　3、煤層自然發(fā)火期預(yù)測(cè)。余明高、王清安等人和煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的黃之聰和岳超平等人，根據(jù)煤與氧反應(yīng)的熱平衡，建立了最短自然發(fā)火期解算模型以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，準(zhǔn)確率達(dá)到75%～86%，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。鄧軍等運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論，建立了在確定蓄散熱條件下的煤最短自然發(fā)火期灰色預(yù)測(cè)模型，能真實(shí)地反映出煤層自燃性與煤的灰分、揮發(fā)分、硫分和含氧量等的影響關(guān)系，可用于煤自然發(fā)火期的定性預(yù)測(cè)。王大尉提出了基于活化能指標(biāo)的自然發(fā)火期的求法。該方法是先求出煤的活化能，然后結(jié)合煤的氧化反應(yīng)速度方程來(lái)確定煤的自然發(fā)火期。陸衛(wèi)東等提出了基于L-M(Levemberg-Marquardt)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)采煤工作面最短自然發(fā)火期，并開發(fā)了煤自然發(fā)火期預(yù)測(cè)仿真系統(tǒng)軟件，為制定預(yù)防采場(chǎng)自然發(fā)火的技術(shù)措施提供了可靠的技術(shù)參數(shù)。楊永良建立了煤實(shí)驗(yàn)條件下最短自然發(fā)火期計(jì)算模型。該方法實(shí)驗(yàn)周期短、用煤量少，應(yīng)用的參數(shù)均來(lái)自實(shí)測(cè)結(jié)果，確保了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　(二)預(yù)報(bào)技術(shù)。預(yù)報(bào)方法主要有標(biāo)志氣體分析法、測(cè)溫法、光電法、電離法、煙霧法、磁力預(yù)測(cè)法等。近年來(lái)，隨著氣味傳感器的問(wèn)世，又逐步形成了氣味分析法。我國(guó)主要采用氣體分析法和測(cè)溫法，并以氣體分析法為主。

　　1、氣體分析法。氣體分析法是以煤自然發(fā)火過(guò)程中的氣體產(chǎn)物規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤自然發(fā)火的過(guò)程。八十年代煤礦普及氣相色譜分析法，并成功研制了束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。“八五”期間研制的GC-85型礦井火災(zāi)多參數(shù)色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅提高了分析精度，而且使分析組分?jǐn)U充為CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等以及包括SF6在內(nèi)的礦井火災(zāi)的微量氣體全組分分析。

　　2、測(cè)溫法。測(cè)溫法可分為兩類：①直接用檢測(cè)到的溫度值進(jìn)行預(yù)報(bào)或報(bào)警;②通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度的變化特性進(jìn)行預(yù)報(bào)。溫度監(jiān)測(cè)用的傳感器主要有熱電偶、測(cè)溫電阻、熱敏材料、紅外線等。紅外線探測(cè)法是利用紅外線探測(cè)儀進(jìn)行探測(cè)。紅外線探測(cè)儀有紅外測(cè)溫儀和紅外熱成像儀，應(yīng)用最多的是紅外測(cè)溫儀。我國(guó)兗州、開灤、徐州等礦區(qū)采用紅外測(cè)溫儀測(cè)定井下煤壁溫度。測(cè)溫儀表與測(cè)溫傳感器聯(lián)合測(cè)溫法，這是目前國(guó)內(nèi)外最為廣泛應(yīng)用的一種方法，兗州礦區(qū)東灘煤礦即采用此法測(cè)量煤溫。

　　3、氣味分析法。2005年日本等國(guó)研制成功一種氣味傳感器。該檢測(cè)方法不但能有效地預(yù)防煤礦內(nèi)因火災(zāi)，而且能及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦外因火災(zāi)，并且預(yù)報(bào)早期溫度比傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)法提前20℃～30℃，具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)是近年來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的監(jiān)測(cè)，煤自然發(fā)火的新的預(yù)測(cè)方法。太原電子研究設(shè)計(jì)院于2008年初就開始了對(duì)采空區(qū)溫度無(wú)線自組網(wǎng)傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究和開發(fā)，逐步開辟了煤白燃溫度場(chǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的新領(lǐng)域。

　　二、煤炭自燃火災(zāi)防治措施

　　“預(yù)防為主，消防并舉”是礦井防滅火工作的指導(dǎo)方針，是防治白燃火災(zāi)必須遵循的原則。為了防治煤炭白燃，國(guó)內(nèi)外廣泛采用注水、灌漿、噴灑阻化劑、注惰氣等技術(shù)。近年來(lái)，又較廣泛地采用了凝膠、膠體泥漿、阻化汽霧、泡沫樹脂等防滅火技術(shù)。

　　(一)灌漿技術(shù)。在20世紀(jì)五十年代，灌漿技術(shù)成為我國(guó)煤礦防滅火技術(shù)的主要手段，是一種簡(jiǎn)單易行、比較可靠的防滅火技術(shù)。其具有隔氧，散熱、降溫，加速

　　冒落煤巖的膠結(jié)的作用。

　　(二)阻化劑技術(shù)。目前，常用的阻化劑主要是氯化物。阻化劑防滅火技術(shù)包括：①噴灑阻化劑防滅火技術(shù)，是將含有阻化劑的水溶液均勻噴灑到煤體表面，以達(dá)到防滅火的目的;②汽霧阻化防滅火技術(shù)，是將受一定壓力下的阻化劑水溶液通過(guò)霧化器轉(zhuǎn)化成為阻化劑汽霧，汽霧發(fā)生器噴射出的微小霧?？梢月╋L(fēng)風(fēng)流為載體飄移到采空區(qū)內(nèi)，從而達(dá)到采空區(qū)防滅火的目的。此防滅火技術(shù)在八十年代銅川礦務(wù)局試驗(yàn)成功。

　　(三)惰化技術(shù)。惰化技術(shù)就是將惰性氣體或其他惰性物質(zhì)送入擬處理區(qū)，抑制煤層自燃的技術(shù)。惰性物質(zhì)主要有黃泥漿、粉煤灰、阻化劑和阻化泥漿等。其中，粉煤灰注漿和阻化劑具有較大優(yōu)勢(shì)，可以取自某些廢棄物再利用，多用于厚煤層采全高或分層開采。惰性氣體技術(shù)從20世紀(jì)七十年代開始在德、法、英等發(fā)達(dá)國(guó)家煤礦中大量使用，其實(shí)質(zhì)是向火區(qū)注入以N 2和CO 2為主的惰性氣體，達(dá)到防滅火的目的。惰性氣體泡沫防滅火材料主要是氮?dú)馀菽?、二氧化碳泡沫等。該技術(shù)避免了“拉溝’現(xiàn)象;適于采空區(qū)或煤堆深部的煤炭自燃。但由于泡沫很容易破滅，加上只有液相水，一旦水分揮發(fā)，防滅火性能就消失。

　　(四)三相泡沫防滅火技術(shù)。三相泡沫是將不溶性的固態(tài)不燃物(如粉煤灰或黃泥)分散在液體(水)中，通入惰性氣體(N2)或空氣并添加極少量的添加劑(發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑)通過(guò)三相泡沫發(fā)泡器充分?jǐn)嚢杌旌希纬晒腆w顆粒均勻附著在氣泡壁上的大量富集的含有氣一液一固三相的體系。該技術(shù)集注漿、注泡沫、注惰性氣體和注阻化劑的綜合防滅火功能，又克服了各自技術(shù)的不足。

　　(五)凝膠技術(shù)。凝膠材料分為無(wú)機(jī)凝膠和高分子凝膠，具有固水性、吸熱降溫性、密封堵漏性和阻化性，因此，通過(guò)向煤體裂隙或冒落區(qū)中注入凝膠材料，可以降低漏入煤體或冒落區(qū)的風(fēng)量，并吸收煤體氧化產(chǎn)生的熱量，從而減緩煤氧化自燃的速度，使已自燃氧化的煤體在缺氧環(huán)境下停止氧化。

　　(六)堵漏風(fēng)防滅火技術(shù)。堵漏風(fēng)防滅火技術(shù)用于采空區(qū)密閉堵漏風(fēng)、隔離煤柱裂隙堵漏風(fēng)、無(wú)煤柱工作面巷道巷幫隔離帶堵漏風(fēng)等多個(gè)場(chǎng)合，初期的堵漏防滅火措施主要為灌注黃泥漿、砂漿等，近年來(lái)研究成功了各種性能優(yōu)良的新型充填堵漏材料，如無(wú)機(jī)固化粉煤灰、輕質(zhì)膨脹快速密閉堵漏材料等。目前，堵漏的主要手段是水泥噴漿和泡沫噴涂，水泥噴漿工作量大，回彈多，抗動(dòng)壓性差;泡沫堵漏性能好，抗動(dòng)壓性好，但其成本較高，高溫時(shí)分解，釋放出有害氣體。

　　(七)均壓防滅火技術(shù)。均壓防滅火技術(shù)是采用通風(fēng)的方法減少自燃危險(xiǎn)區(qū)域漏風(fēng)通道兩端的壓差，使漏風(fēng)量趨近于零，從而斷絕氧源，起到防滅火的作用。該技術(shù)能降低大量的漏風(fēng)，縮小采空區(qū)氧化帶范圍，但工作面兩端壓差不可能降低為零，因此對(duì)工作面順槽頂煤、上分層采空區(qū)、煤柱自燃預(yù)防作用不大。我國(guó)自20世紀(jì)五十年代初開始研究和應(yīng)用均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)，先后在全國(guó)許多煤礦進(jìn)行了實(shí)踐。在煤礦的正常開采過(guò)程中均壓通風(fēng)已經(jīng)成為一項(xiàng)系統(tǒng)的、常規(guī)的、成本低并行之有效的礦井防滅火技術(shù)措施。

　　三、結(jié)語(yǔ)

　　目前的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)技術(shù)雖對(duì)煤炭自燃火災(zāi)的防治起到較大作用，但為進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率有必要深入研究煤的自燃機(jī)理及實(shí)際條件下煤炭自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù);煤礦防滅火技術(shù)的設(shè)計(jì)、實(shí)施與實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，只有通過(guò)加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究，開發(fā)適用性防滅火材料、技術(shù)、工藝與裝備，有效控制煤礦火災(zāi)擴(kuò)大與繼發(fā)性災(zāi)害，將各種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能實(shí)現(xiàn)全礦井防滅火系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新。

　　主要參考文獻(xiàn)：

　　[1]胡爭(zhēng)國(guó)，仲曉星，王德明等，煤自燃傾向性鑒定方法不合理分析[J]，煤炭科學(xué)技術(shù)，2008.36.8

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