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为有效预防东荣一矿由煤自燃引起的灾害,通过对煤自燃氧化早期产生的标志气体进行检测监控,并及时准确的预测预报煤自燃的发展状况,对东荣一矿的煤层自燃防治工作具有重要的意义。利用工业分析仪对东荣一矿7个煤层进行工业分析实验,得到不同煤层煤样的工业分析参数;利用自主搭建包括程序升温系统和气相色谱分析系统在内的煤自燃测试平台,对东荣一矿各煤层煤样进行煤自燃氧化实验,对自燃氧化过程中的气体产物与煤样氧化温度的对应关系进行了分析研究;通过运用主成分分析法对煤自燃氧化实验原始实验数据进行分析,结合统计学软件SPSS,对主成分分析方法的分析过程进行了论述,对不同影响煤自燃氧化的多个指标进行综合评判,优选出适合各煤层预测预报煤自然发火过程的指标。主要的研究成果如下:(1)单一指标气体中,CO、C2H6、C2H4、C2H2等标志气体在氧化升温过程中与煤的氧化温度的对应关系表现出有规律的指数增长,其临界温度分别标志着煤自燃氧化的低温氧化阶段、加速氧化阶段和剧烈氧化阶段,以上标志气体均可以作为预测预报煤自燃的指标气体;复合指标中C2H4/C2H6随煤的氧化温度的上升也呈现出一定的规律性,可以反映出煤氧化自燃发展进程处于加速氧化阶段,故C2H4/C2H6可以作为预测预报体系的指标。(2)基于主成分分析法通过对东荣一矿程序升温氧化实验数据进行理论分析,对温度、CO、C2H4、C2H6、C2H2、C2H4/C2H6等九个指标进行综合评判,优选出CO、C2H4、C2H4/C2H6可以作为预测预报指标。(3)综合运用气体分析方法和主成分分析法,建立煤自燃氧化在不同发展阶段选用不同指标的综合预测预报体系。以CO、C2H4、C2H6、C2H2为主要指标气体,C2H4/C2H6为辅助指标的综合指标预测预报体系。在低温氧化阶段应选取CO为主要指标气体,温度范围在15107℃;在加速氧化阶段应该选取C2H4作为主要指标气体,C2H6和C2H4/C2H6作为辅助指标,温度范围在107207℃;在激烈氧化阶段应该选取C2H2为主要指标气体的预测预报体系,检测温度为207℃。