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基于主成分分析法的东荣一矿煤层自然发火指标气体实验研究
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  • 英文篇名:Experimental Research on Indicator Gas Spontaneous Combustion in Dongrong No.1 Coal Mine based on Principal Component Analysis
  • 作者:董绍朴 ; 刘剑 ; 李艳昌 ; 白雪松 ; 刘庆海
  • 英文作者:DONG Shaopu;LIU Jian;LI Yanchang;BAI Xuesong;LIU Qinghai;College of Safety Science and Engineering,Liaoning Technical University;Key Laboratory of Thermal Disaster and Prevention,Ministry of Education;Heilongjiang Coal Mine Safety Supervision Bureau;
  • 关键词:煤自燃 ; 氧化 ; 程序升温 ; 主成分分析法 ; 指标气体 ; 预测预报
  • 英文关键词:coal spontaneous combustion;;oxidation;;temperature programmed;;principal component analysis;;indicator gas;;prediction
  • 中文刊名:ENER
  • 英文刊名:Mining Safety & Environmental Protection
  • 机构:辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;黑龙江煤矿安全监察局;
  • 出版日期:2019-04-15
  • 出版单位:矿业安全与环保
  • 年:2019
  • 期:v.46;No.244
  • 基金:国家自然科学基金项目(51774169)
  • 语种:中文;
  • 页:ENER201902001
  • 页数:5
  • CN:02
  • ISSN:50-1062/TD
  • 分类号:5-9
摘要
为有效预防东荣一矿由煤自燃引起的灾害,通过煤自燃氧化实验,研究东荣一矿煤层自然发火特性,测定出实验煤样标志气体出现的临界温度并分析其体积分数随煤氧化温度的变化规律;运用主成分分析法对温度、一氧化碳体积分数φ(CO)、烯烷比φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)等9个指标进行综合评判分析,优选出对预测煤自燃起主导作用的指标。研究结果表明,指标气体出现的临界温度及其规律性可以反映出煤的自然发火过程。根据指标气体优选原则和主成分分析法的优选结果,建立以φ(CO)、φ(C_2H_6)、φ(C_2H_4)、φ(C_2H_2)作为主要指标,以烯烷比φ(C_2H_4)/φ(C_2H_6)作为辅助指标的东荣一矿煤层自然发火预测预报体系,提高了煤层自燃早期预测预报的准确性,实现了对矿井火灾的预防。
        In order to effectively prevent the disaster caused by coal spontaneous combustion in Dongrong No. 1 Coal Mine,the spontaneous combustion characteristics of coal seams in this coal mine were studied through the experiment of coal spontaneous combustion oxidation,the critical temperature of the marked gas in the experimental coal sample was determined and the variation of its volume fraction with temperature was analyzed; the principal component analysis method was used to comprehensively evaluate the nine indexes such as temperature,φ( CO),φ( C_2 H_4)/φ( C_2 H_6),etc.,and the dominant index in predicting coal spontaneous combustion was selected. The results showed that the critical temperature of index gas and its regularity can reflect the spontaneous combustion process of coal. According to the principle of index gas optimization and the optimization results of principal component analysis,a prediction and forecast system for coal spontaneous combustion of Dongrong No.1 Coal Mine was established. φ( CO),φ( C_2 H_6),φ( C_2 H_4) and φ( C_2 H_2) were selected as the main indicators and the ratio of φ( C_2 H_4)/φ( C_2 H_6) was selected as the auxiliary indicator. The accuracy of early prediction of coal spontaneous combustion was improved, and the prevention of mine fire was realized.
引文
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