書 書 書 書 書 書!"#!"#!$$$$%!"#!!&"""!'$$( $%&'()*+,-./012% &'!$!%!'$$(34567819:;<=>?@ A1BCDE'()*)+(,-,. /012(3,*0+, /30 4( 50607 518106-86-)9, 4+8*8:0+8,6.,3*03; /01)1 ,.1 4,6+06),<12,*=<1+8,6,.2,071+30+<*'$$(>$'>'&7F'$$(>$)>$!GH*I+,-.JKLMNO7F６ ４ ５ 前　　言　　為規范煤層標志氣體的優選、使用和分析，預防煤層自然發火事故，加強安全生產工作，根據有關法 律法規和標準，特制定本標準。本標準由國家安全生產監督管理總局提出。本標準由國家安全生產監督管理總局歸口。本標準起草單位：煤炭科學研究總院撫順分院。本標準主要起草人：楊宏民、羅海珠、梁運濤、牛廣珂。７ ４ ５犃 犙／犜１０１９—２００５ 煤層自然發火標志氣體色譜分析及 指標優選方法１　范圍本標準規定了煤層自然發火標志氣體種類、氣相色譜分析技術條件和分析方法。規定了煤層自然 發火標志氣體及指標優選方法。本標準適用于煤層自然發火標志氣體的氣相色譜分析及預測預報指標的優選。２　規范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有 的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究 是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。ＧＢ４８２　煤層煤樣的采集方法ＧＢ／Ｔ５２７４　氣體分析　校準用混合氣體的制備　稱量法ＭＴ１４２　煤礦井下氣體采樣方法ＭＴ／Ｔ７５７　煤礦自然發火束管監測系統通用技術條件３　術語和定義本標準采用以下定義。３．１自然發火　狊 狆狅狀狋犪狀犲狅狌狊犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀由于煤或其包含的礦物質自身氧化積熱，發生的燃燒現象。３．２自然發火氣體產物　狊 狆狅狀狋犪狀犲狅狌狊犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀 犵犪狊犲狊在煤炭自然發火過程中產生并釋放出來的氣體產物。３．３火災氣體　犳犻狉犲 犵犪狊煤炭自然發火過程中所產生的氣體與空氣的混合物的總稱。３．４自然發火標志氣體　犿犪狉犽 犵犪狊狅犳狊 狆狅狀狋犪狀犲狅狌狊犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀由于自然發火而產生或因自然發火而變化的，能夠在一定程度上表征自然發火狀態和發展趨勢的 火災氣體，以下簡稱標志氣體。３．５自然發火標志氣體指標　犿犪狉犽 犵犪狊犻狀犱犲狓狅犳狊 狆狅狀狋犪狀犲狅狌狊犮狅犿犫狌狊狋犻狅狀指火災氣體中各標志氣體濃度及其比值等指標，能在一定程度上反映自然發火態勢和程度。３．６標志氣體臨界溫度　犮狉犻狋犻犮犪犾狋犲犿 狆犲狉犪狋狌狉犲狅犳犿犪狉犽 犵犪狊煤氧化升溫過程中，利用氣相色譜分析方法，最早檢測出該標志氣體的煤溫。８ ４ ５犃 犙／犜１０１９—２００５ ３．７鏈烷比　犮犺犪犻狀犪犾犽 狔犾狉犪狋犻狅指火災氣體中，位于Ｃ１～Ｃ４范圍內的烷烴氣體，某一長鏈烷烴單一組分的濃度與甲烷或乙烷濃度 之比值。３．８烯烷比　狉犪狋犻狅狅犳犪犾犽犲狀犲犪狀犱犪犾犽 狔犾指火災氣體中，烯烴氣體濃度與某一碳鏈大于或等于該烯烴的烷烴濃度之比。常用的是Ｃ２Ｈ４／Ｃ２Ｈ６。３．９峰值溫度　狆犲犪犽狋犲犿 狆犲狉犪狋狌狉犲指鏈烷比或烯烷比的峰值溫度。４　方法提要煤自然發火模擬實驗氣體產物分析方法：一定量的煤樣在實驗條件下（見７．１．１）進行程序升溫，循 環分析各溫度段氣體產物種類、濃度及煤樣溫度變化特性，據此優選適用的自然發火標志氣體及其 指標。煤礦井下火災氣體分析方法：用球膽或聚乙烯袋采集氣樣（按ＭＴ１４２進行），或通過束管監測系統 采取氣樣（按ＭＴ／Ｔ７５７進行），用氣相色譜儀（符合６．１要求）進行火災氣體分析（符合７．２要求）。５　試劑與材料５．１　載氣氮氣、氫氣、氦氣及氬氣作載氣時，其體積分數均不低于９９．９９％。５．２　標準氣分析需要的標準氣應采用國家二級標準物質，或按ＧＢ／Ｔ５２７４制備。當分析氣樣中ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ６、Ｃ２Ｈ２、ＮＣ４和ＩＣ４濃度（摩爾分數）均不 大于５０００×１０－６時，標準氣體中的ＣＯ２、ＣＨ４濃度（摩爾分數）應在３００×１０－６～５００×１０－６之間，Ｏ２濃 度（摩爾分數）應在１６％～１９％之間，其余ＣＯ、ＣＯ２、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ２Ｈ４、Ｃ３Ｈ６、Ｃ２Ｈ２、ＮＣ４和ＩＣ４濃度（摩爾分數）應在２０×１０－６～５０×１０－６之間。當分析氣樣中ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ４濃度（摩爾分數）大于５０００×１０－６時，標準氣體中的相應組分的濃度（摩爾分數）不大于樣品中相應組分濃度的２倍，同時應不小于相應組分濃度的一半。６　儀器與設備煤自然發火氣體產物的實驗與分析在煤自然發火氣體產物模擬實驗裝置上進行。煤自然發火氣體產物模擬實驗裝置應由氣相色譜儀、數據處理與記錄、煤樣氧化室及其溫度控制與 記錄、供氣系統和自動取樣等單元構成。６．１　氣相色譜儀氣相色譜儀應具有熱導檢測器和氫焰離子化檢測器，能夠進行常量和微量分析。６．１