工程院研发的煤自燃早期多级预警方法及应用，解决了传统人工检测、判断存在的预警指标不明确、定量难及自燃程度难以准确判定的难题——

今年，工程院申报的《煤自燃早期多级预警方法及应用》研究项目获得了集团公司第35届青工“五小”竞赛二等奖。该研究成果建立的煤自燃早期多级预警方法，可以解决煤火隐患的预测预报难题，减少或避免煤火灾害事故的发生。

扎根现场确保数据准确

煤自燃火灾是威胁煤矿安全生产的五大灾害之一，也是引起矿井瓦斯爆炸事故的重要原因。集团公司各矿所开采的煤层均存在自燃风险，部分矿井曾多次发生因煤层自燃威胁导致工作面被迫停产、封闭，严重影响煤炭主业安全高效发展。目前集团公司煤层自然发火预测预报均为人工检测、判断，存在预警指标不明确、定量难，自燃程度难以准确判定，人工巡检工作量大、盲区多等问题。

为了做好防治工作，提前预测煤的自燃问题，工程院以顾北矿13121工作面为试验点，开展现场科研攻关。“历史上，在集团公司A组煤开采过程中，曾多次出现自燃隐患，顾北矿13121工作面为该矿首个A组煤工作面，存在煤层厚，采空区丢煤多等特点，易发生煤自燃火灾。”工程院煤矿瓦斯治理国家工程研究中心主管叶春辉介绍道，“我们以该工作面煤样为研究对象，开展实验，模拟煤自燃的全过程，分析实验得到气体及各指标气体比值随温度变化规律。”

为方便项目进行，实验初期，该课题小组成员连续住在矿井，每天早班跟班下井，下午4点上井，与矿方一同安装采空区气体在线监测设备。“在采空区气体观测期间，我们几个负责人也经常下井跟班，分析对比数据，确保观测数据准确，遇到问题，及时深入现场解决。”该课题组成员周韬介绍道：“同时，我们还在顾北矿实验成果的基础上，将各项数据应用于谢桥矿11518工作面，开展多级预警相关实验。”
通过不同煤层煤样采集，数据对比，现场应用，该课题组最终得出实验结果表明：不同特征温度下，有其对应的气体表征；CO、C2H4、C2H4/C2H6能够作为主要预测指标气体。课题组最终结合煤自燃指标气体及临界值，提出了适用于多预警级别的煤自燃分级预警指标体系。

在线监测自动预警效果好

针集团公司防火预测主要以人工检测为主，取样化验为辅，人工巡检工作量大，且主观性强等问题，课题组以顾北矿13121工作面、谢桥矿11518工作面实验分析数据为依托，建立了自然发火在线监测系统。在井下布置传感器和主机，通过束管采集采空区气体，传感器读取数据后传至主机，再由矿光纤网络传至地面，实时监测采空区气体变化情况，根据建立的煤自燃分级预警指标体系确定的阀值实现自动预警，同时通过分析在线监测系统监测的O2、CO等数据，为自燃危险区域判定提供依据。

煤自燃早期多级预警方法及应用在“五小”评审过程中得到评审专家的好评。防火分级预警系统的建立，可以解决煤火隐患和灾害状况的预测预报，有效减少或避免煤火灾害事故的发生，保障集团公司各矿井的安全生产，进一步提升煤火灾害隐患监测的自动化水平和管控水平。同时，此项成果通过科技市场进行转化和推广应用，可以产生较大的产值，将具有较强的市场竞争力和广阔的市场前景，可逐步形成煤层自然发火灾害动态感知领域新的经济增长点。

工程院相关负责人表示：“下一步，我们将利用集团公司、工程院现有科研条件和人才资源，结合大数据平台，实现淮南矿区煤层自然发火的在线监测，为矿区防火预测预报提供可靠依据。”（王雪松 叶春辉）