DB14/T 3448-2025 煤层最短自然发火期测定指南

DB 14/T 3448-2025《煤层最短自然发火期测定指南》主要内容总结​

​1. 范围​

• 适用于山西省辖区内煤层最短自然发火期的测定工作。
• 规定了测定所需的术语定义、仪器设备及具体测定方法。

​2. 规范性引用文件​

• 引用多项国家标准和行业标准，包括：
  • 煤样制备与分析（GB/T 211、GB/T 212、GB 474、GB/T 19222）。
  • 煤矿安全术语（GB/T 15663.8）。
  • 煤层自然发火标志气体测定（GB/T 44819、KA/T 1019、KA/T 1068）。

​3. 术语和定义​

• ​自然发火​：煤因氧化蓄热引发的自燃火灾。
• ​煤的自燃倾向性​：煤在常温下的氧化能力属性。
• ​自然发火期​：煤接触空气至自燃所需的时间。
• ​程序升温​：按预设速率控制煤样氧化温度。

​4. 仪器设备​

• ​煤自然发火升温氧化实验装置​：
  • 组成：气相色谱仪、煤样氧化室、供气单元。
• ​气相色谱仪​：
  • 需具备热导和氢焰离子化检测器，能分析O₂、N₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₂等气体及煤层标志气体。
• ​煤样氧化室​：
  • 温度范围：室温至500℃，升温速率0.5~2℃/min。
  • 配备5个热电偶监测温度，炉体隔热要求严格（500℃时表面≤60℃）。
• ​供气单元​：
  • 提供稳定氧浓度（20.90±0.5%）的混合气，流量100~500 mL/min。

​5. 自然发火期测定​

​5.1 煤样制备与分析​

• 按GB/T 19222和GB 474采样制备，粒度0.15~0.25 mm。
• 测定全水分和工业分析指标（GB/T 211、GB/T 212）。

​5.2 测定步骤​

1. ​实验操作​：
   • 称取100g煤样装入氧化室，密封后程序升温。
   • 恒温阶段收集气体，24小时内完成色谱分析（标志气体按GB/T 44819确定）。
2. ​数据记录​：
   • 记录进气温度、煤样温度及气体成分浓度。

​5.3 结果计算​

• 通过公式计算自然发火期（τ），综合考虑：
  • 煤的比热容、水分蒸发吸热、瓦斯解吸热、放热速率等参数。
  • 关键公式涉及瓦斯吸附量（μₚ）与温度关系、放热速率（q(t)）等。

​5.4 确定最短自然发火期​

• 将实验结果与矿井历史发火记录对比，取最小值作为煤层最短自然发火期。

​6. 其他信息​

• ​归口单位​：山西安全生产标准化技术委员会（SXS/TC01）。
• ​起草单位​：太原理工大学、山西省应急管理研究院等8家机构。
• ​主要起草人​：王飞、郗晓芳等12人。

​核心要点​

• ​方法原理​：通过程序升温模拟煤自燃过程，结合气体产物分析和热力学计算确定发火期。
• ​技术关键​：精确控制氧化条件、标志气体检测、热力学参数计算。
• ​应用价值​：为煤矿防灭火提供科学依据，缩短与实际发火期的误差。