煤层自燃是煤矿生产中的一种重要安全问题,其发生会给煤矿生产带来严重的危害。为了及时发现煤层自燃的迹象,需要对煤层自燃发火标志气体进行监测。本标准旨在规定煤层自燃发火标志气体的色谱分析方法和指标优选方法,以提高煤矿安全生产水平。
1.范围
本标准适用于煤层自燃发火标志气体的色谱分析和指标优选。
2.标准引用文件
GB/T 16157 煤炭中灰分的测定
GB/T 16158 煤炭中硫分的测定
GB/T 16159 煤炭中挥发分的测定
GB/T 16160 煤炭中固定碳的测定
GB/T 16161 煤炭中水分的测定
3.术语和定义
3.1 煤层自燃
指煤炭在自然条件下,由于内部热量积累和氧气的作用,发生自燃反应的现象。
3.2 发火标志气体
指煤层自燃过程中产生的气体,如CO、CO2、CH4、C2H4等。
4.色谱分析方法
4.1 仪器设备
采用气相色谱仪进行分析,色谱柱为聚硅氧烷毛细管柱,检测器为热导检测器。
4.2 样品采集
样品采集应在煤层自燃可能发生的区域进行,采集时间应不少于30min。
4.3 样品处理
将采集的气体样品通过气体过滤器过滤,去除杂质,然后通过气体采样瓶进行采样。
4.4 色谱分析条件
色谱柱温度为80℃,检测器温度为150℃,进样口温度为200℃,氢气流速为30mL/min,空气流速为300mL/min,气体采样量为1mL。
4.5 分析结果计算
将分析结果转换为标准状态下的体积分数,计算公式如下:
C=V×P/RT
其中,C为体积分数,V为气体采样量,P为大气压力,R为气体常数,T为分析温度。
5.指标优选方法
5.1 确定指标
根据煤层自燃发火标志气体的特点,确定指标为CO、CO2、CH4、C2H4。
5.2 指标优选
通过实验确定各指标的灵敏度、特异性、稳定性等指标,选取最优指标进行监测。
相关标准
GB/T 16157-2019 煤炭中灰分的测定
GB/T 16158-2019 煤炭中硫分的测定
GB/T 16159-2019 煤炭中挥发分的测定
GB/T 16160-2019 煤炭中固定碳的测定
GB/T 16161-2019 煤炭中水分的测定