GB/T 44819-2024 煤层自然发火标志气体及临界值确定方法

ICS13100

CCSD.09

中华人民共和国国家标准

GB/T44819—2024

煤层自然发火标志气体及临界值确定方法

Methodfordeterminingthespontaneouscombustionindicatorgasandcritical

valueincoalseams

2024-10-26发布2025-05-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T44819—2024

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

煤层自然发火标志气体指标优选方法

4…………………3

方法摘要

4.1……………3

煤层自然发火标志气体色谱分析

4.2…………………3

煤层自然发火标志气体指标优选

4.3…………………3

煤层自然发火标志气体临界值确定方法

5………………3

概述

5.1…………………3

临界值确定内容

5.2……………………3

临界值考察地点

5.3……………………4

现场观测方法

5.4………………………4

临界温度确定方法

5.5…………………5

临界值计算方法

5.6……………………6

临界值确定程序

5.7……………………7

附录资料性煤层自然发火临界值确定示例

A()………8

煤层自然发火标志气体及指标优选

A.1………………8

现场观测与参数统计

A.2………………8

临界温度TT和T

A.30、12……………9

T处临界值

A.40CO…………………10

T处临界值

A.51CO…………………11

结果汇总

A.6…………………………11

现场评估

A.7…………………………11

参考文献

……………………12

Ⅰ

GB/T44819—2024

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国煤炭工业协会提出并归口

。

本文件起草单位中国矿业大学北京中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤炭科学研究总院有

:()、、

限公司国家能源集团乌海能源有限责任公司开滦集团有限责任公司中国安全生产科学研究院

、、()、、

北京科技大学华能煤炭技术研究有限公司山西潞安化工集团余吾煤业有限责任公司

、、。

本文件主要起草人朱红青梁运涛谭波田富超周勇陆新晓武建国周福宝王海燕宋双林

:、、、、、、、、、、

孙勇王伟李峰龙增权红星胡兵贺明新艾兴苏伟伟王海燕女雷柏伟牛会永吴刚史波波

、、、、、、、、、()、、、、、

曲宝麟李瑞李天泽谢林昊

、、、。

Ⅲ

GB/T44819—2024

引言

我国煤炭资源丰富成煤时期多开采煤层地质特征多样化开采容易自燃自燃煤层的矿区分布

,,,、

广自然发火危险性大近年来煤矿自燃火灾事故以及采空区巷道高冒区自燃事故表明由于未能及

,。、,

时早期预警煤炭自燃发生而导致未能及时采取应对措施是自燃事故主要致因之一煤矿安全规程

,。《》

第二百六十一条煤矿防灭火细则第七条和第五十二条规定开采容易自燃和自燃煤层时必须确定

、《》,,

煤层自然发火标志气体及临界值综合分析自然发火监测系统安全监控系统和人工检查结果优选确

,、,

定自然发火标志气体及临界值健全自然发火预测预报及管理制度实现井下火情早发现早处置但

,,、。

是相关的规范方法文件缺失为此本文件优化了煤层自然发火标志气体的选择方法建立了煤层自然

、,,,

发火复合指标气体判据给出了煤层自然发火标志气体临界值的确定方法可作为煤炭自燃火灾事故早

,,

期预警并及时采取应对措施的技术依据

。

Ⅳ

GB/T44819—2024

煤层自然发火标志气体及临界值确定方法

1范围

本文件给出了矿井煤层自然发火标志气体指标优选方法和临界值确定方法

。

本文件适用于各类矿井煤层自然发火监测报警预警和防治也适用于其他地点煤层自然发火

、、,

防治

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

煤层自然发火标志气体色谱分析及指标优选方法

AQ/T1019

煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范

AQ1029

矿井密闭防灭火技术规范

AQ1044

煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件

KA/T757

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

自然发火spontaneouscombustion

由于煤炭或其他易燃物质自身氧化蓄热发生燃烧而引起的火灾

,。

来源

[:AQ/T1019—2006,3.1]

32

.

煤自燃倾向性coalspontaneouscombustiontendency

煤在常温下氧化能力的内在属性

。

来源

[:AQ/T1068—2008,3.1]

33

.

火灾气体firegas

煤炭自然发火过程中所产生的气体的混合物的总称

。

来源

[:AQ/T1019—2006,3.3]

34

.

自然发火标志气体indicatorgasofspontaneouscombustion

由于自然发火而产生或因自然发火而变化的能够在一定程度上表征自然发火状态和发展趋势的

,

火灾气体以下简称标志气体

,。

来源

[:AQ/T1019—2006,3.4]

1

GB/T44819—2024

35

.

煤层煤样coalseam-samplecrossing

按规定在采掘工作面探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样

、。

来源

[:GB/T482—2008,3.1]

36

.

链烷比chainalkylratio

火灾气体中位于范围内的烷烃气体某一长链烷烃单一组分的浓度与甲烷或乙烷浓度之

,C1~C4,

比值

。

来源

[:AQ/T1019—2006,3.7]

37

.

烯烷比ratioofalkeneandalkyl

火灾气体中烯烃气体浓度与某一碳链大于或等于该烯烃的烷烃浓度之比

,。

注常用的是

:C2H4/C2H6。

来源

[:AQ/T1019—2006,3.8]

38

.

标志气体浓度增率growthrateofindicatorgasconcentration

在矿井煤层自然发火过程单一组分标志气体浓度单位时间内的增率

,。

39

.

程序升温programmed-temperatureheating

煤样所在控温箱的温度按预先设定的升温速率进行升温

。

来源

[:AQ/T1068—2008,3.3]

310

.

潜伏期阶段incubationperiod

煤体在与空气接触后吸附其中的氧并形成不稳定的氧化物但不显现煤温和环境温度升高的

,,

过程

。

311

.

缓慢氧化升温阶段slowoxidationandwarmingstage

煤体温度略高于环境温度标志气体浓度缓慢增加的过程

,。

312

.

加速氧化升温阶段acceleratedoxidationandwarmingstage

煤体温度加速升高标志气体浓度显著增加的过程

,。

313

.

剧烈氧化升温阶段intenseoxidationandwarmingstage

煤体温度急剧升高标志气体浓度急剧增加的过程

,。

314

.

临界温度criticaltemperature

煤氧化升温过程中利用煤自然发火模拟实验气体产物分析方法最早检测出标志气体或煤氧化阶

,,

段辅助标志气体变化速率突变或呈现明显特征的煤温

。

315

.

临界值criticalvalue

煤自燃过程中根据煤层自然发火具体情况通过实验研究现场测试和统计分析进行确定的临界温

,、

度及其对应的标志气体的浓度和增长率等表示煤自燃特征突跃性变化的关键指标

。

2

GB/T44819—2024

4煤层自然发火标志气体指标优选方法

41方法摘要

.

煤层自然发火标志气体的种类采用煤层自然发火模拟实验气体产物分析方法进行确定并对气体

,

指标进行优选主要测试原理为一定量的煤样在实验条件下进行程序升温循环分析各温度段气体产

,:,

物种类浓度及煤样温度变化特性据此优选适用的自然发火标志气体及其指标

、,。

42煤层自然发火标志气体色谱分析

.

煤层自然发火标志气体色谱分析按的规定用色谱分析方法分别进行煤自然发火气体

AQ/T1019,

产物实验室模拟分析煤自然发火气体产物现场分析确定煤层自然发火标志气体种类并对气体指标进

、,

行优选注意科学选择载气和标准气并搭建适用的测试分析系统以保证测试结果精度的重复性和再

,,,

现性测试过程和测试结果还应满足以下要求

。:

同等实验条件下如果同一气样连续两个重复性测定差值超过规定的精密度则

a),AQ/T1019,

重新测试

;

根据采空区不同区域氧浓度的分布特性在氧浓度的空气条件

b),21%、12%、10%、7%、5%、3%

下进行煤自然发火气体产物模拟实验

;

同等时间条件下每组实验测试次相对误差应小于或等于取次的算术平均值作为

c),3,5%,3

测定结果如果相对误差大于则重新进行测试

,5%,。

43煤层自然发火标志气体指标优选

.

煤层自然发火标志气体指标优选内容包括确定适用的标志气体种类指标及其使用的温度范围

:、。

标志气体种类包括烷烃烯烃和炔烃气体等

a):CO、、