[01549227]煤层赋存一氧化碳规律及其应用研究

该项目采用煤化学、煤田地质学、煤矿安全和两相学等多学科交叉研究，进行煤岩分析、煤的元素分析、工业分析及煤对CO的吸附实验，结合数据分析、理论分析，建立相关数学模型，探索CO赋存机理。实验分析了不同温度、不同压力下煤对CO的吸附能力，分析了灰分、挥发分、煤中氧元素含量、碳氢比及惰质组含量和镜质组含量对CO吸附量的影响；依据煤的孔隙结构研究了CO吸附量与内比表面积、煤样孔隙率及分形维数的关系，建立了煤对CO的吸附量与煤的挥发分、碳氢比、镜质组含量和惰质组含量以及煤的孔隙率、分形维数等指标的关联方程；据实验研究探索了煤层赋存CO机理和影响因素，建立了相关的数学方程。依据现场实际，修改了煤层自然发火预测预报指标气体，对防治煤层自然发火进行了验证。项目在东欢坨煤矿、荆各庄煤矿等矿实施过程中，通过优化和修正的指标气体，减少了火灾防治过程中发现CO后而采取措施的盲目性，在靖远煤业集团有限责任公司大水头煤矿、扎费诺尔矿务局西山矿等煤层中均发现有CO赋存现象。主要技术创新点：1、项目综合煤化学、地质学和煤矿安全等多学科进行交叉研究，首次依据实验研究分析了煤层赋存一氧化碳影响因素，探索了东欢坨等矿煤层赋存一氧化碳机理，建立了相关的数学方程；2、优化和修正了东欢坨等矿煤层自然发火预测预报指标气体，对防治煤层自然发火进行了验证。经济效益或社会效益：研究成果经开滦(集团)有限责任公司应用，增加原煤产量55.8万吨，新增利润14590.96万元。研究成果填补了该研究领域的空白，减少了因采取不必要的防灭火措施而造成的巨大浪费，提高了预报预测的准确性，避免了人员伤亡。采用优化和修正的指标气体预测预报自然发火，防止因误报而采取防灭火措施次数达100余次，保证了安全生产。