1 引言
在煤层开采过程中经常会发生CO超限的现象,除爆破和爆炸生产的CO外,通常认为CO来源于煤层发生了自然发火或其他火灾,极少考虑到煤层本身赋存CO的情况。随着科学技术的不断发展和检测手段的改进,许多矿井逐渐发现开采中CO超过《煤矿安全规程》的有关规定不全是因为发生了火灾,而是煤层中赋存有CO。
在开滦东欢坨煤矿过去发现CO超限以后总是认为煤层发生了自然发火为,后来在钻孔过程中又发现了CO超限的现象。经观测初步判定为煤层可能赋存CO,后又采取措施在深孔内进行观测,排除了因开采破坏造成的煤体氧化的可能,确定煤体确定赋存有CO。
由于CO的浓度常作为煤层自然发火是否存在判断依据,它的存在常常干扰自然发火的预测预报,而且CO是有毒有害气体,超量的CO将对人的生命安全造成严重威胁。对煤层赋存CO影响因素的研究将有利于治理CO,保证安全生产。
2 实验结果及其分析
2.1 实验结果
为了探寻东欢坨煤矿煤层赋存CO的规律,我们分别在主采煤层8煤层、9煤层、11煤层和12煤层采取了8个煤样进行了煤样的工业分析、显微煤岩分析、元素分析以及煤样吸附CO实验
2.2 工业分析指标及其关联性分析
煤层的工业分析是煤层质量的主要指标。在煤层气评价中,工业分析是其它分析的基础。煤层工业分析的4个指标水份(M)、灰分(Aad)、挥发分(V)、和固定碳(FC)之间存在着内部联系。
为了定量的表示吸附量与煤样工业分析中的挥发分(干燥无灰基)、灰分、固定碳(干燥无灰基)之间的有关系,利用QM软件对实验数据进行了拟合, 说明该方程拟合程度比较好,能够反映出工业分析中各数据与CO吸附量之间变化规律,从而说明了东欢坨煤矿各煤层工业分析指标同CO吸附量之间成良好的线性关系,即:挥发分、灰分与吸附量之间成反比关系,干燥无灰基固定C与CO吸附量之间成正比关系。
煤层对CO的吸附量随着固定碳的百分含量的增加而增加,挥发分的百分含量的减少而降低,灰分百分含量的增加而降低。其中吸附量受固定碳的百分含量、挥发分的百分含量影响较大,受灰分百分含量影响较小。