煤自燃预测预报技术

煤矿火灾预测预报，是依据火灾发展规律，利用相关科学技术方法，对火灾进程信息进行采集处理，推断早期火情状况。

（1）标志气体分析法。煤自然发火过程分3个不同的阶段，每一个阶段对应产生的气体产物种类和浓度均不同。作为煤炭自燃的标志气体必须要具备灵敏性、规律性和可测性，其浓度及其比值等指标能在一定程度上反映自然发火态势和程度。煤自燃标志气体分析法是目前应用最普遍的方法。CO是国内外共识的煤自燃主要标志气体，但其在煤自燃过程中的定量临界值难以确定，于是许多学者通过研究提出了以CO及C2H4、C2H2为主要标志气体，以链烷比、烯烷比为辅助标志的煤自燃预报体系。

（2）测温法。测温法是一种最简单、最直接的煤自燃预报方法。其利用温度传感器对目标区域热异常的强度进行监测，根据监测温度的大小及其变化预报灾情。常见的煤自燃测温仪器主要有热电偶、集成温度传感器、红外线、测温电阻、激光等。红外测温仪目前在国有重点煤矿中应用比较普遍。因煤岩体的热传导率极低，红外热成像和雷达探测的应用程度受限。

（3）示踪气体法。其原理是选择一些受热后容易分解的气体，同SF6、1211等示踪气体一并释放，经火区后在目标区域采气分析其浓度变化以判定自燃区域温度值来预报火灾。

（4）气味检测法。气味检测法能够感知煤氧化初期气味的微弱变化，基于人工神经网络理论，还可以识别不同物质氧化反应过程中生成的气味。

徐州吉安矿业科技有限公司研发的煤自燃在线监控与智能预警系统主要由数据采集层、数据传输层、控制及数据分析层三部分组成，实现了井下气体自动采样、分析及预警的功能。地面上位机能够实时显示井下设备工作状态、远程控制井下设备的工作模式、对指定地点气体进行采样分析，信息化、智能化程度高，灵活便捷。并且公司研发团队对全国近200多个矿的煤样进行了标志性气体产生规律的测试，并分析总结出了不同煤种的煤自燃预警临界指标。可以依据应用矿井的煤种设置煤自燃预警临界指标，系统软件会自动调用内置分析模型，通过与监测数据的对比分析，实现对煤自燃的低温氧化智能预警。

参考文献：

[1]陈纪兵.大柳塔矿煤自燃规律及防灭火技术研究[D].西安科技大学,2019.