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原文传递一种基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法

专利名称：	一种基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法
摘要：	本发明公开了一种基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法，先采集遗煤试样进行自然发火实验，测得不同温度下该遗煤自然发火生成CO2中的C13碳同位素值，接着建立该遗煤坐标系，将上述测得的C13碳同位素值标注在坐标系中，然后进行关系式拟合，最终能获得遗煤温度与C13碳同位素值之间的数学关系模型；后续实际监测过程中仅需获取采空区内气样的C13碳同位素值代入上述数学关系模型即能反演出当前遗煤自然发火的温度值；由于采集气样后并不需要关注气样中CO浓度或CO2浓度，从而避免了下车辆尾气、爆破作业等释放的CO和CO2对监测的干扰，最终能对煤自燃的温度进行较为准确的测定，为后续防灭火措施提供数据支撑。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国矿业大学;国能神东煤炭集团有限责任公司
发明人：	宋小林;王青祥;刘宏;史波波;陈小雨;杨英兵;刘春;李佳;刘凌菲;王石林
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202310946469.3
公开号：	CN117007640A
代理机构：	徐州苏越知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张旭
分类号：	G01N25/22;G16C20/30;G06F30/20;G01N33/00;G01N33/22;G06F111/10;G06F119/08;G;G01;G16;G06;G01N;G16C;G06F;G01N25;G16C20;G06F30;G01N33;G06F111;G06F119;G01N25/22;G16C20/30;G06F30/20;G01N33/00;G01N33/22;G06F111/10;G06F119/08
申请人地址：	221000 江苏省徐州市大学路1号;
主权项：	1.一种基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法，其特征在于，具体步骤为： A、采集试样及实验室测试：先从所需监测的采空区采集遗煤，并制作出多个试样，然后在实验室中进行煤炭自然发火检测，通过将不同试样在不同温度下分别进行自然发火实验，测得不同温度下该遗煤自然发火生成CO2中的C13碳同位素值，进而获得煤自然发火在不同温度情况下各自对应的C13碳同位素值； B、建立数学模型：以遗煤温度为纵轴、C13碳同位素值为横轴建立坐标系，将步骤A中获取的不同温度情况下各自对应的C13碳同位素值标注在该坐标系中，然后根据各个标注点的坐标拟合成关系式，该关系式为遗煤温度与C13碳同位素值之间的数学关系模型； C、采空区气样采集：在煤矿采空区或工作面回风隅角，采用气样采集器采集一次气样； D、确定气样的C13碳同位素值：利用同位素检测仪器，对步骤C采集的气样进行碳同位素分析，从而获得本次采集气样中C13碳同位素值； E、确定煤自然发火温度：将步骤D获取的C13碳同位素值代入步骤B中的数学关系模型，经过数学关系模型计算，从而反演得到本次气样采集时当前遗煤自然发火的温度值； F、持续监测：每间隔设定时间重复步骤C至E，如此重复多次，从而能获得不同采集时间点遗煤自然发火的温度值，实现采空区遗煤自然发火温度的持续监测。 2.根据权利要求1所述基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法，其特征在于，所述步骤B中拟合成关系式具体为：y＝ax2+bx+c，其中y为遗煤自然发火温度，x为CO2的C13碳同位素值，a、b、c为根据实验数据计算所得的常数。 3.根据权利要求1所述基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法，其特征在于，计算拟合成关系式的决定系数R2值，若R2≥0.9，则保留该关系式，确定为数学关系模型；否则重新拟合形成新的关系式，并再次计算当前关系式的决定系数R2值，如此重复直至拟合后的关系式达到要求，完成数学关系模型的确定。 4.根据权利要求1所述基于碳同位素值的煤炭自然发火温度判定方法，其特征在于，所述步骤F中设定时间不大于2小时。
所属类别：	发明专利