[01121292]含硫煤层自燃预报方法及其预报模型校正技术

项目名称：含硫煤层自燃预报方法及其预报模型校正技术项目来源：萍乡矿业集团有限责任公司，横向课题。主要用于煤矿煤炭自然发火的预测预报。技术原理具有自燃倾向性的煤炭，在一定的环境条件下会氧化升温至燃烧。煤炭在氧化升温的同时会分解出一定数量的气体，在不同的温度段产生的气体类型和数量不同，一些与温升范围对应性较强的气体称为标志气体，主要为CO、CmHn类气体。在实验室分析煤样氧化升温与标志气体关联性的基础上，经过对煤炭自燃预报影响因素的分析、煤炭自燃预报标志气体的选定、煤炭自燃预报阶段的划分、煤炭自燃预报模型的构建、编程、应用与校正，最终确定具有实用价值的预报模型和软件，用于井下煤炭自燃状态的连续分析和预报。性能指标：创建高硫煤层自燃预报方法和自燃预报模型校正理论及实施步骤，提高煤矿煤炭自然发火预报的准确性，解决高硫煤自燃误报的技术难题。煤炭自燃预报符合率90%以上。技术的创造性、先进性主要有两点：煤炭自燃预报实验模型的校正技术与高硫煤自燃的预报方法。1．煤炭自燃实验预报模型的校正技术内容包括： CO2的初始化处理和三点校正方法。CO2初始化处理是通过对CO2的常温值进行归一化处理，使不同地点CO2参入的自燃预报结果具有可比性，同时，也使得CO与CO2的比较参数易于认读和处理。三点校正法是根据煤炭自燃过程三处标志煤温点（＜100 0C的标志气体出现点、100～200 0C的标志气体出现点、3000C左右的标志气体出现点或煤温预测到3000C未出现烟火点）所对应的现场标志气体浓度，并结合过程参数，对理论（实验）模型预报存在的误差进行校正，得到实用模型，使得预报结果不仅趋势相似，而且数值相近，最大限度的减小了预报误差。2．高硫煤自燃的预报方法传统的自燃预报阶段划分是以煤的燃点为标准进行，本项目根据含硫量将煤分为高硫煤与低硫煤，低硫煤仍以煤的燃点为标准划分预报范围，高硫煤则以硫的燃点为标准划分预报范围，从而有效解决了高硫煤自燃误报问题。检索结果表明，高硫煤自燃预报方法与预报模型校正技术在国内外都尚无报道，研究具有开创性，成果具世界先进水平。技术的成熟程度已用于井下不同含硫区域，68个采掘工作面采后、采空和巷道冒高煤炭氧化升温的预报，总体预报符合率90%以上，为矿井及时制定、正确实施防煤自燃措施及其效果检验，提供了有效的决策依据。该技术不仅可最大限度地减少预报误差，也为其他类似预报模型的校正，提供了有益的借鉴。