[发明专利]一种煤自燃预警分级方法及预警方法

说明书

本发明涉及煤矿安全领域，具体涉及一种煤自燃预警分级方法及预警方法，所述煤为容易自燃煤，煤自燃预警分为六个等级，分别为灰色预警、蓝色预警、黄色预警、橙色预警、红色预警和黑色预警，预警方法：采集O₂，CO，CO₂，CH₄，C₂H₄和C₂H₆浓度数据；判断预警级别，设定预警阈值为R₀，煤自燃预警阈值可以用以下的数学式来进行表示：R₀＝{[O₂]＞18％∩[CO]＞50ppm}∪{[O₂]∈(15％，18％)∩[CO]＞100ppm}∪{[O₂]∈(12％，15％)∩[CO]＞150ppm}∪{[O₂]＜12％∩[CO]＞200ppm}，据不同阈值发布预警并采取措施。本发明更准确、灵敏的指示煤自燃过程，预防性更佳。

技术领域

本发明涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种煤自燃预警分级方法及预警方法。

背景技术

矿井煤自燃是煤矿五大灾害之一。截至2015年底，我国共有煤矿9 000个左右，自燃和容易自燃煤层占90％以上，我国煤炭约90％是通过井工开采生产的。在矿井火灾中，85％～90％以上是因为煤自燃引起的。分布在全国25个主要产煤省区的130余个大中型矿区均不同程度地受到煤自燃的威胁。近年来，随着科技的进步和装备的升级，煤自燃引起的事故逐年减少，但我国煤炭火灾防治形势依然严峻。煤自燃不但造成直接的损失，在井下狭小空间内容易引起瓦斯煤尘等事故。2014年6月3日16时58分，重庆能源投资集团南桐矿业公司砚石台煤矿井下4406S2采煤工作面发生一起因采空区自燃引起瓦斯爆炸的重大瓦斯事故，煤自燃造成的危害严重威胁着井下人员的生命安全。

随着我国经济的发展，矿井开采力度将进一步加大，机械化程度和监测技术的提高，高产高效矿开采强度进一步增加，近年来越来越多关于近距离煤层群开采，小煤柱开采、孤岛工作面开采等一系列复杂环境条件下的矿井煤自燃问题严重阻碍了矿井安全生产。主要表现在(1)具有自燃危险的煤矿比重大，覆盖面广，煤自燃指标不一致；(2)高瓦斯易自燃煤层防灭火压力大，很多矿井自燃指标体系不完善；(3)近距离煤层群开采，开采下层煤时，上层采空区气体对下层煤正常开采时的影响；(4)综采放顶煤技术的大力推广，采空区遗煤量大，自燃危险性高，氧化自燃程度难以判断；(5)老火区启封时火区内温度只能通过气体指标来反映，气体指标不明确，判定比较困难；(6)小煤柱开采，孤岛工作面开采，工作面采空区漏风复杂，影响煤自燃指标气体，加大了煤自燃预报难度。因此，做好煤自燃预警，针对煤自燃预防工作和煤自燃治理工作及时作出正确的决策，对矿井安全生产和矿工人身安全意义重大。

为了预防煤自燃，《煤矿安全规程》第261条、265条和275条规定中针对容易自燃和自燃煤层做出了必须建立自燃检测系统、煤自燃指标体系，健全煤自燃预报制度，同时针对不同的征兆采取不同的措施。在第261条、265条和275条规定中“标志气体及临界值”、“自燃发火征兆”和“火灾”很难明确和判定，导致预报预警指标不明确、不统一，阻碍了煤自燃的主动防控。