1、书 书 书犐 犆 犛 犇 备 案 号：中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 行 业 标 准犃犙犜 煤 自 燃 倾 向 性 的 氧 化 动 力 学 测 定 方 法犜 犺 犲 狋 犲 狊 狋 犿 犲 狋 犺 狅 犱 狅 犳 狅 狓 犻 犱 犪 狋 犻 狅 狀 犽 犻 狀 犲 狋 犻 犮 狊 犳 狅 狉 狋 犺 犲狆狉 狅狆犲 狀 狊 犻 狋狔狅 犳 犮 狅 犪 犾狋 狅 狊狆狅 狀 狋 犪 狀 犲 狅 狌 狊 犮 狅 犿 犫 狌 狊 狋 犻 狅 狀 发 布 实 施国 家 安 全 生 产 监 督 管 理 总 局 发 布书 书 书犃犙犜 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产行 业 标 准煤
2、 自 燃 倾 向 性 的 氧 化 动 力 学 测 定 方 法 煤 炭 工 业 出 版 社出 版（北 京 市 朝 阳 区 芍 药 居 号）网 址：煤 炭 工 业 出 版 社 印 刷 厂印 刷新 华 书 店 北 京 发 行 所发 行开 本 印 张 字 数 千 字 印 数，年 月 第 版 年 月 第 次 印 刷 社 内 编 号 定 价 元版 权 所 有违 者 必 究本 书 如 有 缺 页、倒 页、脱 页 等 质 量 问 题，本 社 负 责 调 换书 书 书目 次前 言 范 围 规 范 性 引 用 文 件 术 语 和 定 义 方 法 提 要 测 试 系 统 与 辅 助 器 材 测 试 步 骤 煤 自
3、燃 倾 向 性 判 定 指 数 的 计 算 煤 自 燃 倾 向 性 分 类 及 其 指 标 测 试 重 复 性 附 录（规 范 性 附 录）煤 样 罐 附 录（规 范 性 附 录）测 试 煤 样 的 采 取 方 法 犃 犙犜 前 言 本 标 准 的 附 录 和 附 录 为 规 范 性 附 录。本 标 准 由 国 家 安 全 生 产 监 督 管 理 总 局、国 家 煤 矿 安 全 监 察 局 提 出。本 标 准 由 全 国 安 全 生 产 标 准 化 技 术 委 员 会 煤 矿 安 全 分 技 术 委 员 会 归 口。本 标 准 起 草 单 位：中 国 矿 业 大 学 煤 炭 资 源 与 安 全
4、 开 采 国 家 重 点 实 验 室。本 标 准 主 要 起 草 人：王 德 明、仲 晓 星、周 福 宝、戚 绪 尧、李 增 华、秦 波 涛。犃 犙犜 煤 自 燃 倾 向 性 的 氧 化 动 力 学 测 定 方 法 范 围本 标 准 规 定 了 煤 自 燃 倾 向 性 的 氧 化 动 力 学 测 定 方 法 的 测 试 系 统、测 试 条 件、测 试 步 骤、分 类 与 分 类指 标，并 界 定 了 相 关 的 术 语 和 定 义。本 标 准 适 用 于 煤 自 燃 倾 向 性 的 鉴 定。规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 中 的 条 款 通 过 本 标 准 的 引 用 而 成 为 本
5、 标 准 的 条 款。凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件，其 随 后 所 有的 修 改 单（不 包 括 勘 误 的 内 容）或 修 订 版 均 不 适 用 于 本 标 准，然 而，鼓 励 根 据 本 标 准 达 成 协 议 的 各 方 研 究是 否 可 使 用 这 些 文 件 的 最 新 版 本。凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件，其 最 新 版 本 适 用 于 本 标 准。煤 样 的 制 备 方 法 煤 层 煤 样 采 取 方 法 煤 岩 样 品 采 取 方 法 煤 自 燃 倾 向 性 色 谱 吸 氧 鉴 定 法 气 相 色 谱 仪 检 定 规 程 术 语 和 定 义下 列 术
6、语 和 定 义 适 用 于 本 标 准。煤 自 燃 倾 向 性 狆 狉 狅 狆 犲 狀 狊 犻 狋 狔 狅 犳 犮 狅 犪 犾 狋 狅 狊 狆 狅 狀 狋 犪 狀 犲 狅 狌 狊 犮 狅 犿 犫 狌 狊 狋 犻 狅 狀煤 在 常 温 下 氧 化 能 力 的 内 在 属 性。氧 化 动 力 学 狅 狓 犻 犱 犪 狋 犻 狅 狀 犽 犻 狀 犲 狋 犻 犮 狊从 化 学 动 力 学 角 度 研 究 煤 氧 化 反 应 过 程 的 方 法。程 序 升 温 狆 狉 狅 犵 狉 犪 犿 犿 犲 犱 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲 犺 犲 犪 狋 犻 狀 犵煤 样 所 在 控 温 箱 的 温
7、 度 按 预 先 设 定 的 升 温 速 率 进 行 升 温。交 叉 点 温 度 犮 狉 狅 狊 狊 犻 狀 犵 狆 狅 犻 狀 狋 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲在 程 序 升 温 条 件 下，煤 样 几 何 中 心 温 度 与 控 温 箱 温 度 相 等 时 的 温 度 即 为 交 叉 点 温 度，记 作 犜 犮 狆 狋。标 准 气 样 犮 犪 犾 犻 犫 狉 犪 狋 犻 狅 狀 犵 犪 狊标 准 气 样 是 一 种 高 度 均 匀、稳 定 性 良 好 和 量 值 准 确 的 气 体，本 标 准 指 氧 气 浓 度 为 的 干空 气。判 定 指 数 犮 犾 犪 狊 狊 犻 犳
8、犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀 犻 狀 犱 犲 狓综 合 反 映 煤 自 燃 倾 向 性 的 鉴 定 指 标。方 法 提 要本 标 准 通 过 测 试 在 程 序 升 温 条 件 下 煤 样 温 度 达 时 煤 样 罐 出 气 口 氧 气 浓 度 和 之 后 的 交 叉 点 温犃 犙犜 度，得 出 煤 自 燃 倾 向 性 的 判 定 指 数，根 据 该 指 数 对 煤 自 燃 倾 向 性 的 分 类 作 出 鉴 定。测 试 系 统 与 辅 助 器 材 测 试 系 统本 标 准 的 测 试 系 统 由 干 空 气 瓶、气 体 预 热 铜 管、煤 样 罐、控 温 箱、气 体 采 集 及 分 析 系 统
9、 和 数 据 采 集 系统 等 部 分 组 成（图）。干 空 气 瓶；减 压 阀；稳 压 阀；稳 流 阀；压 力 表；气 阻；流 量 传 感 器；隔 热 层；控 温 箱；气 体 预 热 铜 管；进 气 管；出 气 管；煤 样 罐；铂 电 阻 温 度 传 感 器；风 扇；加 热 器；控 制 器 及 显 示 键 盘；数 据 采 集 系 统；气 相 色 谱 仪；计 算 机。图 煤 自 燃 倾 向 性 鉴 定 系 统 干 空 气 瓶总 压 力 满 足 气 瓶 使 用 规 定，减 压 阀 出 口 压 力 稳 定 在。气 体 预 热 铜 管气 体 预 热 管 路 为 纯 铜 材 质 管 路，长、外 径、内
10、 径。犃 犙犜 控 温 箱控 温 箱 内 壁 为 不 锈 钢 材 质，内 壁 和 外 壳 之 间 装 设 有 石 棉 保 温 层，能 够 实 现 恒 温、程 序 升 温 两 种 运 行方 式，其 可 控 温 度 范 围 为 室 温，控 温 精 度 为。可 通 过 设 定 参 数，对 气 体 流 量、控 温 方 式及 控 温 箱 温 度 等 条 件 进 行 控 制。气 体 采 集 与 分 析 系 统通 过 外 径、内 径 的 不 锈 钢 管 将 煤 样 温 度 达 时 的 煤 样 罐 出 气 口 气 样 送 入 气 相 色谱 仪 进 行 分 析。数 据 采 集 系 统数 据 采 集 系 统 对
11、煤 样 几 何 中 心 的 温 度 和 煤 样 罐 所 处 控 温 箱 的 内 部 温 度 进 行 实 时 采 集。煤 样 罐煤 样 罐 为 黄 铜 材 质 圆 柱 体，结 构 见 附 录。辅 助 器 材）煤 样 粉 碎 机。）标 准 分 析 筛。）天 平（精 度：）。测 试 步 骤 测 试 准 备 煤 样 的 采 取按、的 规 定 采 取 煤 样，同 时 应 遵 照 附 录 的 规 定。煤 样 的 制 备按 制 备 煤 样，同 时 符 合 以 下 规 定：）用 堆 锥 四 分 法 缩 分 至，用 于 制 备 分 析 煤 样，其 余 煤 样 密 封 后 存 封，以 备 存 查。）将 煤 样 粉
12、 碎 后 筛 分 粒 度 范 围，并 按 空 气 干 燥 方 法 制 成 空 气 干 燥 煤 样 作 为 待 测 煤 样。）待 测 煤 样 在 广 口 瓶 中 密 封 保 存，并 于 天 内 完 成 相 关 参 数 的 测 定。）原 始 煤 样 及 分 析 煤 样 在 鉴 定 报 告 完 成 后 继 续 封 存 个 月。仪 器 检 查 与 装 样）检 查 仪 器 的 气 密 性。）检 查 铂 电 阻 温 度 传 感 器、数 据 采 集 系 统 的 运 行 状 态，并 对 存 在 的 问 题 进 行 调 试。）对 气 相 色 谱 仪 进 行 调 试，热 导 检 测 器 除 满 足 的 规 定 外
13、 还 须 达 到 以 下 条件：柱 箱 控 温 精 度 为；基 线 噪 声（峰 对 峰），基 线 漂 移；灵 敏 度犛。）确 认 气 密 性 良 好、各 种 相 关 仪 器 运 行 正 常 后，装 入（）待 测 煤 样，煤 样 上 方 均 匀 覆 盖 一层 厚 度 为 的 石 棉，对 气 流 进 行 过 滤 防 止 堵 塞 气 路。）装 样 完 毕 后 应 再 次 检 查 仪 器 气 密 性。气 相 色 谱 仪 的 校 准气 相 色 谱 仪 的 校 准 应 满 足 以 下 条 件：连 续 两 次 标 准 气 样 的 分 析 结 果 之 间 的 差 值 在 以 内。氧 气 浓 度 和 交 叉 点
14、 温 度 的 测 定）以 的 稳 定 流 量 向 煤 样 罐 通 入 干 空 气（氧 气 浓 度 为），同 时 控 温 箱 设 定 为 恒 温 运 行。）煤 样 温 度 达 到 时，将 通 入 煤 样 罐 的 干 空 气 流 量 调 为 并 保 持 稳 定，控 温 箱 仍 然 恒 温 运 行。犃 犙犜）煤 样 温 度 达 到 后，将 控 温 箱 设 定 为 程 序 升 温，同 时 开 启 数 据 采 集 系 统 对 温 度参 数 进 行 采 集。）煤 样 温 度 达 到 时，利 用 气 相 色 谱 仪 对 煤 样 罐 出 口 氧 气 浓 度 犆 进 行 测 定，并 记 录。）气 相 色 谱 仪
15、 进 样 完 毕 后，立 即 将 通 入 煤 样 罐 的 干 空 气 流 量 调 为，控 温 箱 继 续 以 的 速 率 程 序 升 温。）当 数 据 采 集 系 统 采 集 的 煤 样 温 度 超 过 控 温 箱 温 度 时 停 止 数 据 采 集，并 记 录 煤 样 在 程 序 升温 条 件 下 的 交 叉 点 温 度 犜 犮 狆 狋。）数 据 的 记 录 与 处 理。注 意 事 项）铂 电 阻 温 度 传 感 器 顶 端 置 于 煤 样 几 何 中 心。）气 相 色 谱 仪 热 导 检 测 器 衰 减 不 超 过。）干 空 气 瓶 减 压 阀 出 口 端 的 气 压 稳 定 在，干 空
16、气 氧 气 浓 度 为。）煤 样 温 度 达 到，应 及 时 对 煤 样 罐 出 气 口 气 样 进 行 分 析，避 免 延 迟 造 成 误 差。）利 用 气 相 色 谱 仪 对 煤 样 罐 出 气 口 气 样 进 行 分 析 时，每 次 进 样 的 时 间 为（）。煤 自 燃 倾 向 性 判 定 指 数 的 计 算将 测 定 的 犆 和 犜 犮 狆 狋按 式（）和（）求 得 无 量 纲 量 犐 犆和 犐 犜犮 狆 狋，并 代 入 式（）得 到 煤 自 燃 倾 向 性 判 定指 数 犐：犐 犆犆（）犐 犜犮 狆 狋犜 犮 狆 狋（）犐（犆犐 犆犜犮 狆 狋犐 犜犮 狆 狋）（）式 中：犐 犆
17、煤 样 温 度 达 到 时 煤 样 罐 出 气 口 氧 气 浓 度 指 数，无 量 纲；犆 煤 样 温 度 达 到 时 煤 样 罐 出 气 口 的 氧 气 浓 度，；煤 样 罐 出 气 口 氧 气 浓 度 的 计 算 因 子，；犐 犜犮 狆 狋 煤 在 程 序 升 温 条 件 下 交 叉 点 温 度 指 数，无 量 纲；犜 犮 狆 狋 煤 在 程 序 升 温 条 件 下 的 交 叉 点 温 度，；交 叉 点 温 度 的 计 算 因 子，；犐 煤 自 燃 倾 向 性 判 定 指 数，无 量 纲；放 大 因 子，；犆 低 温 氧 化 阶 段 的 权 数，犆；犜犮 狆 狋 加 速 氧 化 阶 段 的
18、 权 数，犜犮 狆 狋；修 正 因 子。煤 自 燃 倾 向 性 分 类 及 其 指 标 煤 自 燃 倾 向 性 分 类煤 自 燃 倾 向 性 划 分 为 容 易 自 燃、自 燃 和 不 易 自 燃。煤 自 燃 倾 向 性 的 分 类 指 标根 据 计 算 得 到 的 煤 自 燃 倾 向 性 判 定 指 数 犐，按 表 中 的 分 类 指 标 对 煤 自 燃 倾 向 性 进 行 分 类。犃 犙犜 表 煤 自 燃 倾 向 性 分 类 指 标自 燃 倾 向 性 分 类 判 定 指 数 犐容 易 自 燃 犐 自 燃 犐 不 易 自 燃 犐 测 试 重 复 性煤 温 时 煤 样 罐 出 气 口 氧 气
19、浓 度 犆 和 交 叉 点 温 度 犜 犮 狆 狋测 试 结 果 的 重 复 性 如 表 所 示。表 测 试 结 果 的 重 复 性煤 温 时 煤 样 罐 出 口 氧 气 浓 度 犆 交 叉 点 温 度 犜 犮 狆 狋 犃 犙犜 附录 犃（规 范 性 附 录）煤样罐犃 煤 样 罐 的 材 质煤 样 罐 为 纯 铜 材 质，热 传 导 性 能 良 好。犃 煤 样 罐 的 形 状 尺 寸罐 体 呈 圆 柱 形，其 外 径，内 径，外 高 为，内 高 为。罐 底 顶 两 端 分 别设 进 出 气 口，罐 几 何 中 心 部 分 安 设 一 直 径 的 铂 电 阻 温 度 传 感 器，传 感 器 顶
20、端 正 好 位 于 煤 样 罐 几何 中 心。如 图 所 示。图 犃 煤 样 罐 示 意 图犃 犙犜 附录 犅（规 范 性 附 录）测 试 煤 样 的 采 取 方 法犅 设 计 矿 井 前、延 深 水 平 或 开 采 新 采 区 之 前，即 对 所 有 开 采 煤 层 和 分 层 的 采 煤 工 作 面 或 掘 进 工 作 面采 取 具 有 代 表 性 的 原 始 煤 样。犅 同 一 采 样 区 域（如 矿 井、水 平、煤 层、采 区、工 作 面 等）采 取 的 煤 层 煤 样 不 得 少 于 个。犅 采 样 地 点 符 合 下 列 情 况 之 一 时，应 分 别 加 采 煤 样，并 描 述
21、采 样 点 的 具 体 情 况：犅 地 质 构 造 复 杂、破 坏 严 重（如 褶 曲、断 层 等 造 成 的 破 坏 带、岩 浆 侵 入 等 情 况）的 地 带。犅 煤 岩 成 分 在 煤 层 中 分 布 状 态 明 显，如 镜 煤 和 亮 煤 集 中 存 在 并 含 有 丝 炭 的 地 点。犅 煤 层 中 富 含 黄 铁 矿 的 地 点。犅 采 取 矸 石 堆 样 品 或 在 露 天 矿 采 样 时，应 按 有 关 规 定 布 置 采 样 点，采 取 有 代 表 性 的 煤 样；开 采 台阶 较 高 时 应 在 有 代 表 性 的 区 段 上 采 样。犅 对 煤 层 进 行 采 样 时，按
22、 照 中 第 部 分 的 规 定 进 行。犅 将 初 采 煤 样 打 碎 到 大 的 粒 度，混 合 均 匀，依 次 按 锥 堆 四 分 法，缩 分 到 左 右，作 为 原 始 煤 样 装 入 铁 筒（或 厚 塑 料 袋）中，密 封 后 送 实 验 室 或 寄 运。犅 新 采 煤 层 或 分 层 首 次 采 样 进 行 自 燃 倾 向 性 鉴 定 时，应 在 同 一 煤 层 或 分 层 的 不 同 地 点 采 取 个煤 样 进 行 鉴 定。犅 地 质 勘 探 钻 孔 取 煤 芯 样犅 从 钻 孔 中 取 出 煤 芯，立 即 将 夹 矸、泥 皮 和 煤 芯 研 磨 烧 焦 部 分 等 清 除，必
23、 要 时 将 煤 芯 用 水 清 洗，但不 要 泡 在 水 中。犅 将 清 理 好 的 煤 芯 立 即 装 入 铁 筒（或 厚 塑 料 袋）中，封 严 送 实 验 室 或 寄 运。犅 所 取 煤 芯 同 样 应 具 有 代 表 性，并 注 明 煤 层、厚 度 和 倾 角 等 参 数。犅 每 个 煤 样 应 备 有 两 张 标 签，分 别 放 在 装 煤 样 的 容 器（务 必 用 塑 料 袋 包 好，以 防 受 潮）中 和 贴 在 容 器外，标 签 按 要 求 填 写，字 迹 要 清 楚。犅 标 签 内 容）待 测 煤 样 编 号；）单 位 名 称；）煤 层 名 称；）煤 种（按 国 家 标 准 进 行 分 类）；）煤 层 厚 度；）煤 层 倾 角；）采 煤 方 法；）采 样 地 点；）采 样 日 期、采 样 人；）备 注。犃 犙犜
