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成功案例一

煤礦氣相色譜儀在山東中泰集團朝陽煤礦應用

更新時間:2017-04-17 15:30:25 點擊數:3519

煤礦氣相色譜儀在山東中泰集團朝陽煤礦應用

    在煤礦企業安全重于泰山。煤自燃火災的發生是一個漸變的過程,基本要經過潛伏期、自熱期和燃燒期三個階段,即在煤層被揭露(或與空氣接觸)一段時間之後,才會自然發火。科研工作者研究發現,煤在氧化自燃過程中産生的一系列反映煤自燃特征的氣體(指标氣體),可以用于煤自燃火災的早期預測預報工作。

    20世紀80年代以來,基于此原理的氣相色譜儀和束管監測系統開始應用于煤自燃火災的預測預報,使得預報自然發火的裝備水平大大提高。科研人員對常見指标氣體分析手段做過以下比較:

    1、便攜式甲烷和一氧化碳分析儀目标産物是甲烷,實際上它對可燃氣體都能産生信号,數據的真實性受到質疑。

    2、紅外分析儀可分析的氣體組份太少,且不能分析乙烯、乙炔等重要指标氣體。

    3、一氧化碳鑒定管檢測的諸多氣體都對它有影響,且是手動推動測量,結果與推動的速度快慢有關,結果準确性受質疑。

    4、采用氣相色譜儀分析井下的氣體成分,它可以安裝在地面專用房間内,一是通過多點采集井下氣體樣品送至地面進行分析;二是采用束管監測系統,是用抽氣泵通過塑料管束将井下氣體抽至地面,束管管路的采樣點可放置在井下的任何地方,解決了自動和連續采樣的問題。氣相色譜儀是把井下氣體跟标準氣體做對比,無其他成分的幹擾,其分析氣體組份的種類齊全,精度高,是非常成熟的方法。

    由于煤層自燃指标氣體的選擇不存在統一的模式,必須根據本礦的實際情況和實驗室研究相結合的方法,所以提出适合本礦的煤炭自然發火早期預測預報的指标氣體,建立預測預報系統,制定适合本地的防滅火措施是非常必要的。

    一、中泰煤業集團朝陽煤礦基本情況

  山東中泰煤業集團公司成立于2003年6月,是一個以煤為主、多業并舉的大型現代企業,現擁有留莊、朝陽2個生産煤礦和李堂1個在建煤礦,中能熱電公司、中建房地産出開發公司、煤炭銷售中心等4個非煤企業,資産60億元。幹部職工15000餘人,其中各類專業技術人員3550餘人。2015年共生産原煤660萬噸,實現銷售收入38.6億元,實現利稅6.6億元。朝陽煤礦作為集團公司主要煤礦在推進精細化管理工作中,從安全生産、工程質量管理的基礎入手,抓細節、講環節,抓典型、找亮點,把精力用在安全工程建設上,有力地促進了礦井精細化管理不斷向縱深延伸發展。

  該礦在加強礦井質量标準化、精細化建設中,一方面改過去“眉毛胡子”一起抓的做法,将精細化管理12項要素與安全标準化、質量标準化工作結合,分專業負責,細化要素為53個達标點,分專業制定精品作業流程、職工行為規範流程、班組管理流程、精品工程驗收流程四大體系,形成了項項有标準、事事講安全、人人有責任、處處有考核的質量标準化精品工程管理體系。另一方面在細節管理中,重點放在生産過程、安全過程抓精品,在不斷強化人的安全标準化意識的同時,抓好煤礦井下監測系統建設,除配置必要的井下手持甲烷檢測儀、一氧化碳檢測儀、礦用粉塵儀等檢測氣體儀器設備外,又高标準配置煤礦井下氣體分析專用氣相色譜儀GC-9860監測系統,進一步提高了煤礦監測安全标準,為創市優、争省優打下良好的堅實基礎。

    二、煤層發火标志氣體的指标分析與應用實例

    實例1:

    2015年11月20日早班,在東760二層采面,頂闆老塘取樣的分析檢測到一氧化碳(CO)363.27ppm,乙烯(C2H4)20.66ppm,煤溫有29℃。第二天中班,采樣檢測到一氧化碳(CO)485.46ppm,乙烯(C2H4)28.74ppm。第三天早班,采樣檢測到一氧化碳(CO)639.80ppm,乙烯(C2H4)33.49ppm,煤溫有時達35℃,出現少餘輕微的霧氣,有時還能聞道煤焦的油味的氣味,于是立即采取相對防火安全措施,經過一段時間再采樣再觀察,經采煤分析,一氧化碳(CO)下降到3.69ppm,乙烯(C2H4)下降到4.26ppm。持續到12月3日采煤分析,一氧化碳(CO)下降到0.07ppm,乙烯(C2H4)下降到0.03ppm,随後分析己消失,确保了安全生産。

    實例2:

    2016年7月28日,煤礦井下1062密閉内的氣體檢測一氧化碳(CO)859.87ppm,乙烯(C2H4)300.15ppm,同時現場發現冒青煙,立即采取有力的滅火措施,啟動滅火應急預案,經處理後,乙烯(C2H4)降至15.20ppm,随後逐漸消失,沒有造成影響生産。

    通過實例1、2可以看出,必須選擇正确的有利的措施,根據氣體分析報告及數據,進行觀察和具體情況仔細分析,利用分析結果指标對比,準确地預測預報煤層自然發火的過程,應用一氧化碳(CO),乙烯(C2H4),乙炔(C2H2)三個标志氣體指标綜合判斷,分别指導井下火災防治措施,對礦井生産和安全是有利的保證,從而取得明顯的效果和經濟效益。

    應用實例:中泰煤業集團朝陽煤礦;開灤(集團)承德興隆礦業有限公司;開灤(集團)範各莊礦業公司。

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