陕北地区煤层顶板富含原油,煤矿开采过程中顶板原油浸入采空区遗煤。为研究原油浸入对煤自燃特性的影响,进行了原煤及2%、5%和10%等不同含油质量比煤样的程序升温氧化试验,分析了气体产出特征,给出了预报煤自燃的临界温度,确定了煤自燃预测指标。结果表明:测试温度30~190℃之间,不同含油比煤样气体产出具有分段特征,原油占据了部分粒间空隙与孔隙,延缓了煤氧反应进程,且含油程度越高,延缓作用越明显,在剧烈氧化阶段后期(150~190℃),同一温度下不同含油比煤样气体产量差值大,且随氧化温度升高,氧化差值越来越大。在原油浸入未知情况下,不利于预测煤自燃氧化阶段,为此采用组合比值项指标预测方法,该方法很好地降低了浸油量对煤自燃预报的影响,提高了预测预报的灵敏性与准确性。最终,按含油程度不同,分类进行油浸煤自然发火预报。

国家自然科学基金资助项目(51574009)；