唐文杰

（潞安化工集团有限公司市场技术部，山西 长治 046202）

1 引言

煤在氧化反应中，会产生多种不同的气体，这些气体都有最低反应温度和气体的生成量，同时，煤温之间的关系与煤种的氧化自燃程度有很大关系，而对于岩层的自然发火预测工作还没有开展过。根据前人总结的经验，煤自燃可以通过自燃过程中产生的气体来判断煤是否自然发火，该种气体被称为标志性气体。《煤矿安全规程》规定，开采一类和二类自燃煤层时，需要明确煤层自然发火的标志性气体。煤炭开采过程中通过试验测试，优选出最适合的指标气体，为煤炭自然火灾早期预报提供必要的前提条件，同时也使得在实际开采过程中的煤炭自燃防治工作更具有针对性[1-3]。

2 煤样氧化温升过程的气体产物特性分析

（1）实验设备

煤自然发火气体的反应产物模拟仿真实验设备原理示意图，具体如图1，其通常是由应用程序温度控制箱、气体分析测量仪、温度操控系统、流量控制操作设备等构成。

图1 指标气体实验系统图

（2）实验过程

① 样品选取

从矿井83022 工作面现采煤层选取，经密封储存邮运至实验室。采样前先剥去煤样表面氧化层，然后对煤样进行破碎，并筛分出40～80 目的颗粒。

② 实验步骤

将粒度为40～80 目的混合煤样50 g 置于铜质煤样罐内，将煤样罐置于程序控温箱内，连接好进气气路、出气气路和温度探头（探头置于煤样罐的几何中心），检查气路的气密性。当煤温达到30 ℃时向煤样内通入50 mL/min 的干空气，并将测试炉调整至0.8 ℃/min 程序升温。……