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煤自燃程序升温实验及其在实验教学中的应用
1
作者 王刚 杨宝东 +2 位作者 徐浩 孙路路 黄启铭 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第3期225-231,共7页
该文利用程序升温实验系统,对三种氧气浓度(20.9%、10%和7%)所代表的采空区散热带、氧化带、窒息带进行了煤样自燃发火实验,采集了不同温度阶段的气体产物,分析了温度及氧气浓度对气体产物浓度的影响,并对指标气体进行了详细分类和评估... 该文利用程序升温实验系统,对三种氧气浓度(20.9%、10%和7%)所代表的采空区散热带、氧化带、窒息带进行了煤样自燃发火实验,采集了不同温度阶段的气体产物,分析了温度及氧气浓度对气体产物浓度的影响,并对指标气体进行了详细分类和评估。实验结果表明:交叉点温度CPT随着氧气浓度的升高而降低,干空气的交叉点温度为144.6℃,由经验关系计算得到的CPT值与实验数据相差仅6.08%;氧气浓度越高,临界温度越低,所产生的气体浓度越高;CO气体在不同的含氧环境下都是主要的氧化产物,可作为判断煤自燃发火的主要指标,C_(2)H_(4)和C_(3)H_(6)的产生表示煤体进入加速氧化状态,可作为判断煤自燃发火的辅助指标。 展开更多
关键词 煤自燃 程序升温 氧气浓度 交叉点温度 指标体系
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煤矸石自燃的关键影响因素及治理方法研究现状
2
作者 王启宝 敖立新 +3 位作者 张凯 杨康 唐玉伟 谭栩荧 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期228-238,共11页
煤矸石作为煤炭的伴生产物,长期堆存过程中自燃现象频发,直接或间接产生生态污染、水体污染、地质灾害等诸多问题,造成巨大经济损失和人员伤亡。煤矸石从堆积初期到燃烧状态受诸多因素影响,包括自身性质、自燃条件和外部环境等,是一个... 煤矸石作为煤炭的伴生产物,长期堆存过程中自燃现象频发,直接或间接产生生态污染、水体污染、地质灾害等诸多问题,造成巨大经济损失和人员伤亡。煤矸石从堆积初期到燃烧状态受诸多因素影响,包括自身性质、自燃条件和外部环境等,是一个复杂的物理化学反应过程。为提高煤矿矿区矸石自燃的防治能力,分析了煤矸石自燃理论的研究现状,系统总结了现阶段国内外学者对煤矸石自燃机理和治理方法的研究进展。围绕可燃物、氧气、温度3个影响煤矸石自燃的必要因素,提出了引发自燃的主要关键影响因素和作用过程机理。较全面介绍已有煤矸石山自燃防治的主要方法,对比分析了各种常规煤矸石自燃灭火手段以及治理技术的优缺点,指出了常规简单技术治理效果的局限性。针对煤矸石作为砂、石等替代材料,回填露天矿坑、采煤塌陷区等区域进行土地整治和生态修复,提出在防治过程中要明确自燃治理的控制对象,提升防灭火材料的特定性能,通过智能化设备提高辨识准确性进行精细化监控,并运用多种监测预警技术协同自燃防治材料多手段多方法运用综合治理,并提出了煤矸石自燃防治技术的未来发展和矿用防灭火材料的研究方向,为后续开展煤矸石自燃机理研究及自燃防治工程应用提供参考和理论支持。 展开更多
关键词 煤矸石 自燃过程 控制对象 治理方法
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防治煤自燃的高堆积固化泡沫的制备及应用
3
作者 胡相明 王凯 +1 位作者 薛迪 孙公正 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期159-170,共12页
漏风是引发矿井煤自燃的重要原因,而煤自燃火灾影响了矿井的正常生产。为解决传统无机固化泡沫(TISF)在充填堵漏过程中存在胶凝时间长、堆积能力弱的问题,提出经液态硅酸钠(LSS)改性制备的速凝无机固化泡沫(RISF)。研究了不同掺量的LSS... 漏风是引发矿井煤自燃的重要原因,而煤自燃火灾影响了矿井的正常生产。为解决传统无机固化泡沫(TISF)在充填堵漏过程中存在胶凝时间长、堆积能力弱的问题,提出经液态硅酸钠(LSS)改性制备的速凝无机固化泡沫(RISF)。研究了不同掺量的LSS对泡沫浆液胶凝时间、堆积能力等性能的影响规律,采用抗压强度、稳定性测试等表征手段,确定了LSS的最优添加量为5%(质量分数),RISF的28 d抗压强度达2.49 MPa,是TISF的1.7倍,最大密度比R为1.11,稳定性提升20%左右;胶凝时间和堆积能力的测试结果表明,与TISF相比,RISF的凝结时间大幅缩短(从683 s缩短到52 s),堆积能力提升(最大堆积高度提高1.9倍)。基于此,结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对RISF的速凝固化机理进行了探究。试验结果表明,RISF具有更多的水化产物且不同的水化产物紧密交织,颗粒水化过程中,LSS水解生成原硅酸根与溶液中的钙离子结合,加快水化反应,缩短了泡沫浆液的胶凝时间。但也发现,当LSS添加量超过5%时,RISF的抗压强度降低,稳定性下降,这主要是因为过量的LSS使溶液中的钙硅比例低于1.0,导致生成了低强度的水化产物。堵漏风试验和灭火试验结果表明,与TISF相比,RISF具有较高的堵漏效率和优良的防灭火性能,堵漏效率最高提升26.3%,并且在扑灭煤火时未出现复燃。RISF在利民煤矿矸石山的现场应用表明,其具有良好的降温灭火效果,有效解决了矸石山的高温难题,确保了矿井的正常生产。 展开更多
关键词 煤自燃 无机固化泡沫 快速凝固机理 充填堵漏材料
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火成岩侵蚀对煤自燃特性及其结构的影响
4
作者 胡海峰 杨英兵 +2 位作者 张运增 陈明浩 郭佳策 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第3期111-119,共9页
为探究火成岩侵蚀对煤自燃特性及结构的影响规律,以陕西、辽宁区域两煤矿同工作面原生煤及火成岩侵蚀煤为研究对象,采用程序升温试验、红外光谱分析、低温氮气吸附和压汞实验,分别从宏观和微观角度对煤的氧化特性、自燃极限参数、活性... 为探究火成岩侵蚀对煤自燃特性及结构的影响规律,以陕西、辽宁区域两煤矿同工作面原生煤及火成岩侵蚀煤为研究对象,采用程序升温试验、红外光谱分析、低温氮气吸附和压汞实验,分别从宏观和微观角度对煤的氧化特性、自燃极限参数、活性官能团含量以及孔隙结构特征进行分析。结果表明:火成岩侵蚀增大煤的自燃风险,会提升煤体内部的气体流通性,火成岩侵蚀煤体具有更高的氧化活性;此外,火成岩侵蚀改变煤层赋存条件,增大煤层开采难度,提高采空区内漏风强度,延长采空区“氧化升温带”遗煤的氧化时间,从外部影响因素层面提升煤炭的自燃风险;火成岩侵蚀改变煤自身结构和煤自燃外部环境因素,加剧了侵蚀煤层的自燃风险。 展开更多
关键词 火成岩侵蚀 煤自燃 标志气体 矿井火灾 自燃极限参数 孔隙结构 官能团
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不同变质程度烟煤的自燃特性研究
5
作者 贾廷贵 张智超 郝长胜 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第2期87-98,共12页
为了研究不同变质程度烟煤的自燃特性变化,根据变质程度由低到高顺序,选用4种不同变质程度烟煤:宁夏灵武不黏煤、宁夏灵武气煤、山西霍州1/3焦煤以及辽宁沈阳瘦煤,分别开展液氮吸附实验、傅里叶红外光谱实验以及TG-DSC同步热分析实验。... 为了研究不同变质程度烟煤的自燃特性变化,根据变质程度由低到高顺序,选用4种不同变质程度烟煤:宁夏灵武不黏煤、宁夏灵武气煤、山西霍州1/3焦煤以及辽宁沈阳瘦煤,分别开展液氮吸附实验、傅里叶红外光谱实验以及TG-DSC同步热分析实验。结果表明:随着变质程度的升高,烟煤的内部孔隙的比表面积逐渐增加,孔容积变化趋势与之相同;煤样中的活性官能团比重逐渐减小,化学性质相对稳定的官能团比重逐渐增加;烟煤的临界温度T1与着火点温度T4随着变质程度的加深而逐渐升高,煤样燃烧阶段的放热量逐渐减小。综上所述,随着变质程度的升高,烟煤化学性质趋于稳定,愈发难以自燃;煤样中的活性官能团的影响程度要比孔隙结构的影响程度要大。 展开更多
关键词 煤自燃 TG-DSC 自燃特性 BET比表面积 放热特性 含氧官能团
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矿井煤自燃灾害监测预警技术及发展趋势
6
作者 邓军 张琦 +1 位作者 陈炜乐 白祖锦 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第3期99-110,共12页
以降低矿井火灾的发生率为目标,梳理了矿井煤自燃灾害现有监测预警技术的发展现状,总结了现有技术的局限性和不足,指出未来发展应注重先进监测技术的应用、预测技术准确性的提升、预警系统和智能化管理的发展等。针对矿井煤自燃灾害隐... 以降低矿井火灾的发生率为目标,梳理了矿井煤自燃灾害现有监测预警技术的发展现状,总结了现有技术的局限性和不足,指出未来发展应注重先进监测技术的应用、预测技术准确性的提升、预警系统和智能化管理的发展等。针对矿井煤自燃灾害隐蔽性、持续性、扩散性和难以控制的特点,提出矿井煤自燃灾害监测预警技术未来发展方向:提升煤自然发火临界值确定方法的综合性,利用新兴设备和先进技术完善煤自然发火临界值的确定方法;针对矿井煤自燃复杂环境,可通过研究声波探测等新型先进技术手段,提高矿井煤自燃监测参数的全面性和精细化;推动矿井煤自燃监测预警技术的创新性和决策的智能化,利用数字孪生技术提供精准的模拟与预测能力、优化防控方案、提供培训和应急管理以及数据分析和决策支持等方面的帮助;聚焦矿井自燃灾害全面感知、精准预测与防控智能一体化建设,加强对矿井自燃灾害数据分析、灾前主动预警、灾后事故治理、火区自动封闭等技术的研究。 展开更多
关键词 矿井火灾 煤自燃 智能监测预警技术 煤自燃标志气体 智能算法 全面感知 精准预测 防控一体化
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复采工作面煤自燃危险区域划分及综合治理技术研究
7
作者 王崇景 杨峰 +1 位作者 李可可 刘硕 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期86-92,共7页
针对运河煤矿F1301复采工作面煤自然发火事故,基于F1301工作面开采的实际情况,对工作面自然发火隐患进行分析,根据进回风巷钻孔的气样数据将工作面巷道两侧采空区煤自燃的危险程度分为高风险、一般风险和低风险三个级别,对此提出防灭火... 针对运河煤矿F1301复采工作面煤自然发火事故,基于F1301工作面开采的实际情况,对工作面自然发火隐患进行分析,根据进回风巷钻孔的气样数据将工作面巷道两侧采空区煤自燃的危险程度分为高风险、一般风险和低风险三个级别,对此提出防灭火监测监控系统及综合治理技术,并在实际工程中得到应用,应用结果表明,各观测钻孔内CO浓度整体呈现波动下降趋势,最终稳定在0.024‰以下,有效抑制了采空区内遗煤的氧化进程,消除了F1301工作面开采过程中邻近1301、1302采空区的煤自燃隐患,有利于保障F1301工作面后续的顺利回采。 展开更多
关键词 煤自燃 矿井防灭火 自燃危险区划分 治理技术
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汽车发动机舱自燃自动灭火控制系统的研究
8
作者 夏明 廖俊生 +2 位作者 朱洪印 李华棋 许松 《装备制造技术》 2024年第3期98-101,共4页
燃油汽车发动机自燃现象会对汽车本身造成毁灭性的影响,因此须运用新的研究手段来解决发动机舱自燃问题。研发了一款发动机舱自燃灭火控制系统,该系统由SCT89C51微处理器控制模块、汽车发动机舱检测传输模块及报警和手动控制装置构成,... 燃油汽车发动机自燃现象会对汽车本身造成毁灭性的影响,因此须运用新的研究手段来解决发动机舱自燃问题。研发了一款发动机舱自燃灭火控制系统,该系统由SCT89C51微处理器控制模块、汽车发动机舱检测传输模块及报警和手动控制装置构成,主要通过采集发动机舱内的温度、烟雾和火焰等数据,对发动机舱内自燃现象精准灭火进行研究。结果表明,发动机舱自燃灭火控制系统主要通过监测传感器对发动机舱内动态进行实时监测,以实现精确灭火和早期预防的目的。当工作条件分别为温度、烟雾和火焰时,在别克英朗上分别进行8次和10次测试,发现报警装置启动和灭火系统启动效果分别达到87.5%和90.0%;本田思域和丰田卡罗拉在工作条件为温度和烟雾时,对其进行8次测试,发现报警装置启动效果均为75.0%;而工作条件为火焰工时,进行10次试验测试,灭火系统启动效果则均为80.0%。可见,该系统通过监测传感器采集发动机舱内的数据,从而实现报警装置和灭火系统启动,从而减少发动机自燃危及到乘车人的生命财产安全。 展开更多
关键词 汽车发动机舱 自燃 传感器 自动灭火系统
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沟壑地区浅埋煤层采空区煤自燃危险区域研究
9
作者 秦志华 刘尚明 +2 位作者 魏高明 张雅婷 刘磊 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期170-174,共5页
沟壑地区浅埋煤层上覆岩层厚度不均匀,采动影响造成地表开裂形成台阶式下沉趋势,造成地表裂隙漏风,长时间漏风供氧致采空区遗煤自燃氧化条件良好,威胁矿井安全生产。以典型的某矿沟壑地貌浅埋煤层中11B602工作面为研究对象,现场观测地... 沟壑地区浅埋煤层上覆岩层厚度不均匀,采动影响造成地表开裂形成台阶式下沉趋势,造成地表裂隙漏风,长时间漏风供氧致采空区遗煤自燃氧化条件良好,威胁矿井安全生产。以典型的某矿沟壑地貌浅埋煤层中11B602工作面为研究对象,现场观测地表裂缝发育几何形貌及大尺度漏风裂缝分布特征,并采用数值模拟研究采空区漏风规律,划分煤自燃危险区域。研究表明:工作面对应地表存在拉伸型和开裂型等裂缝,且风流由地表漏向采空区;受地表漏风影响,采空区内整体O_(2)浓度升高,两巷位置O_(2)浓度大于8%,采空区内由地表向两道漏风引起的煤自燃危险区域为进风侧100~151 m、回风侧14~85 m。通过采取井上下综合防治的措施,有效控制了地表漏风和采空区遗煤自燃,保障了工作面的安全生产。 展开更多
关键词 煤自燃 浅埋煤层 地表漏风 氧浓度场 自燃危险区域
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新景矿8123综放工作面采空区自燃三带分布规律研究
10
作者 李永强 《山西冶金》 CAS 2024年第2期37-38,41,共3页
针对新景矿8123综放工作面开采煤层厚、近邻层漏风严重以及遗煤自燃情况复杂等问题,采取束管监测,明确了采空区自燃“三带”的分布范围,并计算得出工作面的最小推进速度,确保工作面安全回采,可为矿井地质条件相类似采空区遗煤自燃防控... 针对新景矿8123综放工作面开采煤层厚、近邻层漏风严重以及遗煤自燃情况复杂等问题,采取束管监测,明确了采空区自燃“三带”的分布范围,并计算得出工作面的最小推进速度,确保工作面安全回采,可为矿井地质条件相类似采空区遗煤自燃防控提供参考。 展开更多
关键词 遗煤自燃 瓦斯抽采 束管监测 自燃“三带”
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综放工作面采空区自燃“三带”分布规律的研究
11
作者 张健 《石化技术》 CAS 2024年第4期311-312,共2页
庞庞塔矿为解决5-108综放工作面开采煤层厚、近邻层漏风严重、遗煤自燃情况复杂的问题,采取束管监测明确了采空区自燃“三带”的分布范围,并计算得出了工作面的最小推进速度,保障工作面安全回采,同时也为矿井地质条件相类似采空区遗煤... 庞庞塔矿为解决5-108综放工作面开采煤层厚、近邻层漏风严重、遗煤自燃情况复杂的问题,采取束管监测明确了采空区自燃“三带”的分布范围,并计算得出了工作面的最小推进速度,保障工作面安全回采,同时也为矿井地质条件相类似采空区遗煤自燃防控提供参考。 展开更多
关键词 采空区 遗煤自燃 瓦斯抽采 自燃“三带”
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煤炭自燃释放气体与煤温关系研究
12
作者 马志国 《山西化工》 CAS 2024年第3期91-93,共3页
针对煤炭自燃对矿山开采的威胁问题,对井田煤炭取样实验,分别检测煤温和煤自燃所释放气体的值并获得其相关关系。通过数据拟合与图像分析,得出释放气体的浓度将会极大地影响煤的自燃。基于实验数据与现象,判定在不同温度下煤自燃发生的... 针对煤炭自燃对矿山开采的威胁问题,对井田煤炭取样实验,分别检测煤温和煤自燃所释放气体的值并获得其相关关系。通过数据拟合与图像分析,得出释放气体的浓度将会极大地影响煤的自燃。基于实验数据与现象,判定在不同温度下煤自燃发生的可能性,从而为煤矿煤自燃预防起到启示作用。 展开更多
关键词 煤炭自燃 数据拟合 自燃预防
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基于微色谱技术的煤矿自燃火灾智能监测系统应用
13
作者 王泽瑶 白光星 +1 位作者 张琦 贾明铄 《智能矿山》 2024年第2期84-88,共5页
根据《煤矿智能化建设指南(2021年版)》《煤矿防灭火细则》等文件指示,煤矿井下自燃火灾智能化监测建设作为煤矿智能化建设重要一环,需要建立火灾预警模型,实现火灾的超前预警。煤矿自燃火灾监测是指在煤层开采后,利用煤自燃过程中气体... 根据《煤矿智能化建设指南(2021年版)》《煤矿防灭火细则》等文件指示,煤矿井下自燃火灾智能化监测建设作为煤矿智能化建设重要一环,需要建立火灾预警模型,实现火灾的超前预警。煤矿自燃火灾监测是指在煤层开采后,利用煤自燃过程中气体产物和温度变化,判识煤自燃状况,判断发火位置,实现对煤自燃火灾的实时在线监测预报预警。但因井下环境复杂、影响因素多,动态火情特征气体实时连续监测始终是难点。 展开更多
关键词 井下环境 自燃火灾 煤自燃 超前预警 智能化建设 智能监测系统 连续监测 火灾预警
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不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”数值模拟研究
14
作者 文虎 孟尧 +4 位作者 樊世星 徐奕铭 叶春辉 童校长 宋金锁 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期88-97,共10页
为探究不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征,以顾北矿1532(1)工作面“两进一回”通风方式为工程背景,基于风流控制方程、浓度组分方程和能量方程等,利用Fluent数值模拟方法建立煤自然发火多物理场耦合数值模型、工作... 为探究不同通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征,以顾北矿1532(1)工作面“两进一回”通风方式为工程背景,基于风流控制方程、浓度组分方程和能量方程等,利用Fluent数值模拟方法建立煤自然发火多物理场耦合数值模型、工作面实时动态推进模型,模拟了3种通风方式下“110工法”采空区自燃“三带”分布特征。结果表明:随着工作面不断推进,在通风方式1(机巷侧和沿空留巷进风,回风巷回风)和通风方式2(机巷侧和回风巷进风,沿空留巷回风)条件下,采空区氧化自燃带均匀分布在运输巷侧、工作面中部和留巷侧,其氧气体积分数分布形状相差不大,采空区温度首先升高,开采约50 d后,最高温度出现在运输巷侧深部,且该位置温度不随工作面继续推进而升高;在通风方式3(沿空留巷和回风巷进风,机巷侧回风)条件下,采空区留巷侧氧化自燃带变宽2~4倍,工作面中部和运输巷侧明显变窄,采空区运输巷侧氧气体积分数较低,留巷侧氧气体积分数较高,漏风量明显增大。采空区高温位置主要出现在1532(1)工作面始采线留巷侧,且当工作面开采50 d后,此处采空区温度最高。综上所述并结合现场实际情况,对氧化自燃带宽度及位置进行分析,最终确定通风方式3更有利于防止煤自燃的发生,对矿井煤自燃的预防提供了理论指导。 展开更多
关键词 110工法 矿井通风方式 自燃“三带” 移动网格 氧气体积分数
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地温对不同变质程度煤自燃特征影响的实验研究
15
作者 秦剑云 李小超 +4 位作者 周中立 余小华 尚学锋 任万兴 贾慧霖 《中国矿业》 北大核心 2024年第1期186-192,共7页
地温影响煤的自燃特征,进而影响采空区煤自燃危险区域的分布。为了探究地温对煤自燃的影响,实验选取褐煤、长焰煤和1/3焦煤为研究对象,利用热重实验获得不同温度预处理煤样在燃烧过程中重量变化情况,通过TG/DTG曲线分析特征温度点,运用... 地温影响煤的自燃特征,进而影响采空区煤自燃危险区域的分布。为了探究地温对煤自燃的影响,实验选取褐煤、长焰煤和1/3焦煤为研究对象,利用热重实验获得不同温度预处理煤样在燃烧过程中重量变化情况,通过TG/DTG曲线分析特征温度点,运用积分公式计算热解阶段的活化能。实验结果表明:在相同预处理温度条件下,同一特征温度随着煤样变质程度的增加而升高;相同变质程度煤样,预处理温度越高,燃烧时的特征温度越低,尤其是干裂温度、增速温度和着火点温度降低较为显著;热解阶段活化能也降低5%~30%,说明预处理温度越高,煤氧越容易达到临界着火温度,进而达到煤自燃所需的条件,加速煤自燃进程。研究结果对高地温环境开采条件下煤自燃灾害的防治具有指导意义。 展开更多
关键词 高地温 热重 特征温度 活化能 煤自燃
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朱集西煤矿自燃“三带”分布及注氮参数研究
16
作者 王俊杰 张雷林 《煤炭技术》 CAS 2024年第2期114-117,共4页
为了研究朱集西煤矿11503综采工作面采空区自燃“三带”分布规律,在进、回风巷侧埋设束管对采空区内部氧气浓度变化规律进行现场实测,并采用数值模拟的方法研究不同注氮流量下自燃“三带”分布变化规律,确定合理的注氮流量。研究表明:... 为了研究朱集西煤矿11503综采工作面采空区自燃“三带”分布规律,在进、回风巷侧埋设束管对采空区内部氧气浓度变化规律进行现场实测,并采用数值模拟的方法研究不同注氮流量下自燃“三带”分布变化规律,确定合理的注氮流量。研究表明:增加注氮流量,采空区氧化带的分布范围和宽度会减小,当注氮流量增加至900 m^(3)/h以上时对减小氧化带宽度效果甚微,据此确定了合理的注氮流量900 m^(3)/h;通过计算得到11503工作面安全通风量为222 m^(3)/min。研究结果为该工作面的后续防灭火工作提供参考。 展开更多
关键词 自燃“三带” 注氮流量 数值模拟 采空区
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煤自燃热失重特征规律及关键官能团研究
17
作者 李亚清 欧霖峰 +1 位作者 李星 孙鑫鑫 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期118-124,共7页
为了研究煤自燃过程中对失重起重要作用的关键官能团,以3种不同变质程度煤样为研究对象,根据TG热重实验和傅里叶变换红外实验,研究煤自燃热失重过程的特征温度和官能团变化规律,基于频率比模型法和灰色关联度分析煤自燃失重量与官能团... 为了研究煤自燃过程中对失重起重要作用的关键官能团,以3种不同变质程度煤样为研究对象,根据TG热重实验和傅里叶变换红外实验,研究煤自燃热失重过程的特征温度和官能团变化规律,基于频率比模型法和灰色关联度分析煤自燃失重量与官能团间的相关性,并探讨不同变质程度煤自燃热失重过程的关键官能团。研究结果表明:随煤变质程度加深,热失重曲线后移,从褐煤到无烟煤,热失重特征温度分别增加22%,37%;随温度增加,官能团含量突变温度点与特征温度相近,羟基在150℃之前呈指数式下降后趋于稳定,脂肪烃、含氧官能团和芳香烃在燃点温度之后线性下降;影响不同变质程度煤自燃热失重的关键官能团不一致,C C是影响褐煤的热失重关键官能团,而甲基是影响烟煤、无烟煤的热失重关键官能团。研究结果可为煤自燃热失重过程关键官能团的确定提供重要参考。 展开更多
关键词 煤自燃 热失重特征 相关性 关键官能团 频率比模型
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基于多特征融合的煤自燃温度深度预测模型
18
作者 王斌 贾澎涛 +2 位作者 郭风景 孙刘咏 林开义 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期84-90,共7页
为了有效预防煤矿采空区煤自燃灾害,提高煤自燃灾害预测模型精度,提出了基于多特征融合的煤自燃温度深度预测模型。首先,通过自编码器网络对煤自燃数据的每一个特征进行降噪处理,增强数据的鲁棒性;其次,按时间序列顺序将降噪后的数据转... 为了有效预防煤矿采空区煤自燃灾害,提高煤自燃灾害预测模型精度,提出了基于多特征融合的煤自燃温度深度预测模型。首先,通过自编码器网络对煤自燃数据的每一个特征进行降噪处理,增强数据的鲁棒性;其次,按时间序列顺序将降噪后的数据转成二维特征矩阵,采用滑动窗口对特征矩阵进行切片,并采用深度学习中的卷积神经网络提取特征矩阵上的有效特征,进行特征数据融合,在降噪和特征提取与融合的过程中采用差分进化算法对降噪自编码器和卷积神经网络的参数进行优化;最后,将融合后的数据输入门控循环单元神经网络进行煤自燃温度预测。实验结果表明,降噪后和特征融合后的数据在平均绝对误差上比直接采用原始数据预测误差分别降低6.55%和69.26%,均方根误差分别降低13.23%和63.49%,说明经过编码器降噪以及特征融合处理后能够有效提升煤自燃温度预测的准确度。 展开更多
关键词 煤自燃 深度学习 卷积神经网络 预测 差分进化算法
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基于机器学习的多气体指标煤自燃温度预测
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作者 曹富荣 吴学松 +4 位作者 李军 付天予 刘佳伟 李志辉 杨小彬 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期106-113,共8页
采空区煤自燃是诱发矿井火灾的主要因素之一,在矿井火灾中的占比高达90%。为实现采空区自燃的精准防治,需要准确获得采空区内部的高温点温度,以砚北煤矿为工程背景,分析其煤样氧化升温过程中产生的指标气体,建立煤自燃温度预测的指标体... 采空区煤自燃是诱发矿井火灾的主要因素之一,在矿井火灾中的占比高达90%。为实现采空区自燃的精准防治,需要准确获得采空区内部的高温点温度,以砚北煤矿为工程背景,分析其煤样氧化升温过程中产生的指标气体,建立煤自燃温度预测的指标体系,进而开展基于深度学习的多指标气体煤自燃温度预测研究。首先对砚北煤矿采集的煤样进行煤氧化升温实验,根据实验结果划分为单一气体指标与复合气体指标,分析各指标随温度上升的变化规律,进而确定合适的指标作为煤自燃温度预测指标;使用多源数据处理方法对煤自燃温度预测指标进行处理,应用库克距离法和多重插补法对数据进行清洗,并结合灰色关联度分析法建立煤自燃温度预测指标体系;使用Elman神经网络构建预测模型,确定模型结构与超参数后,进而建立煤自燃温度预测模型,获得煤氧化升温过程中温度的准确预测。 展开更多
关键词 多气体指标 ELMAN神经网络 多源数据处理 预测模型 煤自燃温度预测
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混合神经网络下二元混合液体自燃温度研究
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作者 程泽会 杨剑 +1 位作者 郭丙宇 张泽宇 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期90-97,共8页
为解决传统实验方法测量二元混合液体自燃温度所面临的时间和安全问题,本文提出了一种运用神经网络优化定量结构-性质关系(QSPR)预测模型的方法。首先,分别使用BP神经网络(BPNN)和一维卷积神经网络(1DCNN)处理混合分子描述符数据。然后... 为解决传统实验方法测量二元混合液体自燃温度所面临的时间和安全问题,本文提出了一种运用神经网络优化定量结构-性质关系(QSPR)预测模型的方法。首先,分别使用BP神经网络(BPNN)和一维卷积神经网络(1DCNN)处理混合分子描述符数据。然后,采用卷积神经网络(CNN)处理分子结构图数据,以此建立BPNN+CNN和1DCNN+CNN两种预测模型。通过交叉验证、残差分析和应用域分析等多种方法对两种模型的预测能力、拟合能力和稳定性进行了验证。最后,讨论了4种优化器和不同维度的分子结构图对模型性能的影响。通过实验可知,两种模型的决定系数分别为0.989 8和0.987 1;10折交叉验证复相关系数分别为0.961 1和0.963 3;交互验证系数分别为0.982 6和0.992 5。结果表明,两种模型均可对大多数二元混合液体自燃温度进行预测,其中,BPNN+CNN模型有较好的拟合能力,1DCNN+CNN模型有较好的稳定性。 展开更多
关键词 二元混合液体 自燃温度 神经网络 QSPR 分子描述符
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