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成功案例一

煤矿气相色谱仪在山东中泰集团朝阳煤矿应用

更新时间:2017-04-17 15:30:25 点击数:3455

煤矿气相色谱仪在山东中泰集团朝阳煤矿应用

    在煤矿企业安全重于泰山。煤自燃火灾的发生是一个渐变的过程,基本要经过潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段,即在煤层被揭露(或与空气接触)一段时间之后,才会自然发火。科研工作者研究发现,煤在氧化自燃过程中产生的一系列反映煤自燃特征的气体(指标气体),可以用于煤自燃火灾的早期预测预报工作。

    20世纪80年代以来,基于此原理的气相色谱仪和束管监测系统开始应用于煤自燃火灾的预测预报,使得预报自然发火的装备水平大大提高。科研人员对常见指标气体分析手段做过以下比较:

    1、便携式甲烷和一氧化碳分析仪目标产物是甲烷,实际上它对可燃气体都能产生信号,数据的真实性受到质疑。

    2、红外分析仪可分析的气体组份太少,且不能分析乙烯、乙炔等重要指标气体。

    3、一氧化碳鉴定管检测的诸多气体都对它有影响,且是手动推动测量,结果与推动的速度快慢有关,结果准确性受质疑。

    4、采用气相色谱仪分析井下的气体成分,它可以安装在地面专用房间内,一是通过多点采集井下气体样品送至地面进行分析;二是采用束管监测系统,是用抽气泵通过塑料管束将井下气体抽至地面,束管管路的采样点可放置在井下的任何地方,解决了自动和连续采样的问题。气相色谱仪是把井下气体跟标准气体做对比,无其他成分的干扰,其分析气体组份的种类齐全,精度高,是非常成熟的方法。

    由于煤层自燃指标气体的选择不存在统一的模式,必须根据本矿的实际情况和实验室研究相结合的方法,所以提出适合本矿的煤炭自然发火早期预测预报的指标气体,建立预测预报系统,制定适合本地的防灭火措施是非常必要的。

    一、中泰煤业集团朝阳煤矿基本情况

  山东中泰煤业集团公司成立于2003年6月,是一个以煤为主、多业并举的大型现代企业,现拥有留庄、朝阳2个生产煤矿和李堂1个在建煤矿,中能热电公司、中建房地产出开发公司、煤炭销售中心等4个非煤企业,资产60亿元。干部职工15000余人,其中各类专业技术人员3550余人。2015年共生产原煤660万吨,实现销售收入38.6亿元,实现利税6.6亿元。朝阳煤矿作为集团公司主要煤矿在推进精细化管理工作中,从安全生产、工程质量管理的基础入手,抓细节、讲环节,抓典型、找亮点,把精力用在安全工程建设上,有力地促进了矿井精细化管理不断向纵深延伸发展。

  该矿在加强矿井质量标准化、精细化建设中,一方面改过去“眉毛胡子”一起抓的做法,将精细化管理12项要素与安全标准化、质量标准化工作结合,分专业负责,细化要素为53个达标点,分专业制定精品作业流程、职工行为规范流程、班组管理流程、精品工程验收流程四大体系,形成了项项有标准、事事讲安全、人人有责任、处处有考核的质量标准化精品工程管理体系。另一方面在细节管理中,重点放在生产过程、安全过程抓精品,在不断强化人的安全标准化意识的同时,抓好煤矿井下监测系统建设,除配置必要的井下手持甲烷检测仪、一氧化碳检测仪、矿用粉尘仪等检测气体仪器设备外,又高标准配置煤矿井下气体分析专用气相色谱仪GC-9860监测系统,进一步提高了煤矿监测安全标准,为创市优、争省优打下良好的坚实基础。

    二、煤层发火标志气体的指标分析与应用实例

    实例1:

    2015年11月20日早班,在东760二层采面,顶板老塘取样的分析检测到一氧化碳(CO)363.27ppm,乙烯(C2H4)20.66ppm,煤温有29℃。第二天中班,采样检测到一氧化碳(CO)485.46ppm,乙烯(C2H4)28.74ppm。第三天早班,采样检测到一氧化碳(CO)639.80ppm,乙烯(C2H4)33.49ppm,煤温有时达35℃,出现少余轻微的雾气,有时还能闻道煤焦的油味的气味,于是立即采取相对防火安全措施,经过一段时间再采样再观察,经采煤分析,一氧化碳(CO)下降到3.69ppm,乙烯(C2H4)下降到4.26ppm。持续到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,随后分析己消失,确保了安全生产。

    实例2:

    2016年7月28日,煤矿井下1062密闭内的气体检测一氧化碳(CO)859.87ppm,乙烯(C2H4)300.15ppm,同时现场发现冒青烟,立即采取有力的灭火措施,启动灭火应急预案,经处理后,乙烯(C2H4)降至15.20ppm,随后逐渐消失,没有造成影响生产。

    通过实例1、2可以看出,必须选择正确的有利的措施,根据气体分析报告及数据,进行观察和具体情况仔细分析,利用分析结果指标对比,准确地预测预报煤层自然发火的过程,应用一氧化碳(CO),乙烯(C2H4),乙炔(C2H2)三个标志气体指标综合判断,分别指导井下火灾防治措施,对矿井生产和安全是有利的保证,从而取得明显的效果和经济效益。

    应用实例:中泰煤业集团朝阳煤矿;开滦(集团)承德兴隆矿业有限公司;开滦(集团)范各庄矿业公司。

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