东欢坨煤矿煤层赋存CO影响因素分析通用范本.docx

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东欢坨煤矿煤层赋存CO影响因素分析通用范本

内部编号：

AN-QP-HT545

版本/修改状态：

01/00

东欢坨煤矿煤层赋存CO影响因素分析通用范本

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东欢坨煤矿煤层赋存CO影响因素分析通用范本

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　　1　引言

　　在煤层开采过程中经常会发生CO超限的现象，除爆破和爆炸生产的CO外，通常认为CO来源于煤层发生了自然发火或其他火灾，极少考虑到煤层本身赋存CO的情况。

随着科学技术的不断发展和检测手段的改进，许多矿井逐渐发现开采中CO超过《煤矿安全规程》的有关规定不全是因为发生了火灾，而是煤层中赋存有CO。

　　在开滦东欢坨煤矿过去发现CO超限以后总是认为煤层发生了自然发火为，后来在钻孔过程中又发现了CO超限的现象。

经观测初步判定为煤层可能赋存CO，后又采取措施在深孔内进行观测，排除了因开采破坏造成的煤体氧化的可能，确定煤体确定赋存有CO。

　　由于CO的浓度常作为煤层自然发火是否存在判断依据，它的存在常常干扰自然发火的预测预报，而且CO是有毒有害气体，超量的CO将对人的生命安全造成严重威胁。

对煤层赋存CO影响因素的研究将有利于治理CO，保证安全生产。

　　2　实验结果及其分析

　　2.1　实验结果

　　为了探寻东欢坨煤矿煤层赋存CO的规律，我们分别在主采煤层8煤层、9煤层、11煤层和12煤层采取了8个煤样进行了煤样的工业分析、显微煤岩分析、元素分析以及煤样吸附CO实验

　　2.2工业分析指标及其关联性分析

　　　煤层的工业分析是煤层质量的主要指标。

在煤层气评价中，工业分析是其它分析的基础。

煤层工业分析的4个指标水份（M）、灰分（Aad）、挥发分（V）、和固定碳（FC）之间存在着内部联系。

　　　为了定量的表示吸附量与煤样工业分析中的挥发分（干燥无灰基）、灰分、固定碳（干燥无灰基）之间的有关系，利用QM软件对实验数据进行了拟合，说明该方程拟合程度比较好，能够反映出工业分析中各数据与CO吸附量之间变化规律，从而说明了东欢坨煤矿各煤层工业分析指标同CO吸附量之间成良好的线性关系，即：

挥发分、灰分与吸附量之间成反比关系，干燥无灰基固定C与CO吸附量之间成正比关系。

　　煤层对CO的吸附量随着固定碳的百分含量的增加而增加，挥发分的百分含量的减少而降低，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、挥发分的百分含量影响较大，受灰分百分含量影响较小。

　　2.3元素分析

　　煤的元素分析对煤层吸附CO也存在很大的关系。

煤的元素分析主要是测定煤中的C、H、O、N、S的发含量，从实验数据可见，在东欢坨煤矿的2198工作面和2184工作面的煤样的C/H比较接近，但其O₂含量有较大程度的差异。

CO含量较高的2184煤层中O₂含量明显高于2198煤层的O₂含量，说明此煤层的氧化能力较强，可能和煤中的C发生氧化反应生成CO。

　　对东欢坨煤矿各煤层的实验结果进行分析可见，煤层对CO的吸附量先随着C/H的增加而降低，然后随着C/H的增加而增加。

　　为了定量的表示出元素分析中C/H与吸附量之间的关系，利用VB程序和QM软件对实验数据进行了拟合，图4为由拟合方程计算出的计算值和试验值的比较结果。

　　2.4　煤岩实验结果分析

　　煤岩显微组分对吸附量的影响也是一个重要的因素。

该实验测定了煤的镜质组最大反射率和煤中的镜质组、惰质组、壳质组矿物质含量。

　　式中Y――吸附量，mL/m；

　　X――C/H，无量纲；

　　R――镜质组最大反射率，%。

　　通过对东欢坨煤矿各煤层的实验结果进行分析，显然煤矿中发现的CO含量较高的8煤层中的惰质组含量较其它煤样的含量都高，一般认为惰质组具有最大的孔隙比例。

它们大都属于中阶变质程度的煤，而煤样中惰质组含量有较大的差异。

正是这些差异，引起了煤层中CO吸附量的不同。

而东坨矿惰质组的孔隙率较高，对CO的吸附能力较强。

　　3　结论

　　煤层对CO的吸附量随着固定碳百分含量的增加而增加，随着挥发分百分含量的减少而降低，随着灰分百分含量的增加而降低。

其中吸附量受固定碳百分含量、挥发分百分含量影响较大，受灰分百分含量影响较小。

　　煤层对CO的吸附量先随着C/H的增加而降低，然后随着C/H的增加而增加。

　　煤矿中发现的CO含量较高的8煤层中的惰质组含量较其它煤样的含量都高，一般认为惰质组具有最大的孔隙比例。

煤样中惰质组含量有较大的差异，正是这些差异，引起了煤层中CO吸附量的不同。

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