预氧化煤自燃特性试验研究 - 煤炭科学技术
氧气浓度对煤氧化特性及自燃极限参数影响的实验研究
氧气浓度对煤氧化特性及自燃极限参数影响的实验研究王建利【摘要】为了研究不同氧气浓度情况下,煤的自燃特性和极限参数的变化规律.采用煤自燃程序升温实验对煤样在21％,14％,8％和4％这四种氧气浓度情况下氧化过程进行了测试.得到了煤氧化过程中的耗氧速率和放热强度,并计算得到煤的自燃极限参数.实验结果表明:降低氧气浓度会使煤氧化过程中的耗氧速率和放热强度出现显著的降低.煤的最小浮煤厚度随煤温的升高,呈现先升高后降低的趋势,而上限漏风强度变化趋势正好相反.最小浮煤厚度的最大值和上限漏风强度最小值出现温度与煤样的临界温度相近.降低氧气浓度会显著抑制煤的氧化放热,造成煤的最小浮煤厚度明显增加,下限漏风强度明显降低.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】6页(P9-13,50)【关键词】煤;自燃特性;极限参数;放热特性【作者】王建利【作者单位】陕西陕煤韩城矿业有限公司通风管理部,陕西韩城715400【正文语种】中文【中图分类】TD752.20 引言煤自燃火灾是威胁我国矿井安全生产的主要灾害之一［1］。
煤自燃火灾不仅会造成严重的经济和财产损失，甚至造成严重的人员伤亡事故［2］。
在矿井生产过程中的煤自燃火灾主要是采空区中遗煤自燃引发的，具有隐蔽性、易复燃和防治难度大等特点［3］。
因此，采空区煤自燃隐患的预防是煤自燃火灾防治的重点［4］。
采空区中遗煤发生自燃是由煤自燃的内在属性和外在条件共同作用的结果［5-6］。
因此，针对采空区遗煤自燃的预防不仅要研究遗煤自燃特性，而且导致煤发生自燃的外在条件也是研究的重点之一［7］。
能导致煤自燃的外部条件的极限值称为煤自燃极限参数，包括:最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度［8］。
针对这些外在条件，学者研究得出了煤自燃极限参数的计算公式［9］，并研究了不同变质程度［10］、粒度［11］、阻化剂［12］等条件下，煤自燃极限参数的变化规律。
同时学者们基于神经网络、支持向量机等方法研究得出煤自燃极限参数的预测方法，这些研究有力地促进了煤自燃火灾的防治［13］。
《2024年基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》范文
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是煤炭在开采、运输、储存等过程中常见的灾害现象，对煤矿安全生产和环境造成了严重影响。
煤自燃倾向性鉴定是预防和控制煤炭自燃的重要手段之一。
目前，煤自燃倾向性鉴定主要采用实验室测试方法，其中差示扫描量热法（DSC）因其高灵敏度和高分辨率而被广泛应用于煤自燃倾向性的鉴定。
本文旨在通过基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究，深入探讨煤自燃的机理，为煤炭安全储存和预防煤自燃提供科学依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用煤样采自不同矿区，经过粉碎、筛分等处理后得到。
同时，为保证实验数据的可靠性，需对煤样进行干燥处理，以消除水分对实验结果的影响。
2. 实验方法本实验采用DSC法进行煤自燃倾向性鉴定。
DSC法是通过测量物质在加热过程中的热流变化，从而得到物质的热力学参数，如反应热、反应焓等。
在煤自燃倾向性鉴定中，通过DSC法可以测量煤样在加热过程中的氧化放热速率，从而判断煤的自燃倾向性。
具体实验步骤如下：（1）将煤样置于DSC仪器中，设置实验温度范围和升温速率；（2）记录煤样在加热过程中的热流变化；（3）分析热流变化数据，计算煤样的氧化放热速率；（4）根据氧化放热速率判断煤的自燃倾向性。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过DSC法对不同矿区的煤样进行自燃倾向性鉴定，得到了各煤样的氧化放热速率。
结果表明，不同矿区的煤样在自燃倾向性上存在差异。
2. 结果分析（1）煤的自燃倾向性与煤的化学组成、物理性质、环境条件等因素密切相关。
DSC法可以通过测量煤样在加热过程中的氧化放热速率，反映煤样的化学反应活性，从而判断煤的自燃倾向性。
（2）本实验结果表明，不同矿区的煤样在自燃倾向性上存在差异，这可能与煤的化学组成、物理性质、环境条件等因素有关。
因此，在煤炭的储存、运输等过程中，应根据煤的自燃倾向性采取相应的安全措施，以防止煤炭自燃事故的发生。
（3）DSC法具有高灵敏度和高分辨率，能够准确测量煤样在加热过程中的热流变化，为煤自燃倾向性鉴定提供了可靠的手段。
不同自燃倾向性煤自燃氧化特性试验研究
不同自燃倾向性煤自燃氧化特性试验研究余明高;袁壮;褚廷湘;郭品坤;郑凯【期刊名称】《火灾科学》【年(卷),期】2016(025)003【摘要】为了研究不同自燃倾向性煤自燃特性变化规律,利用煤氧化动力学测定系统,测试了三种不同自燃性煤的氧化特征.结果表明:(1)单一气体生成量、耗氧量及耗氧速率均随着煤自燃性的增强而增大,且CO生成量和耗氧速率急剧上升的拐点温度与出现C2H4气体的温度相同.(2)CO、CO2和C2H4产生率具有明显的阶段性,且前两种气体最大产生率所对应的温度相同;当不同自燃性煤的温度超过80℃时,两组指标CO/ΔO2和CO/CO2均迅速增大,表明其氧化反应加快.(3)在TG-DSC试验中,煤的氧化燃烧过程可分为5个阶段,对应于4种特征温度.其中过渡稳定阶段指煤的质量保持稳定,是失重到增重的过渡态,且不同自燃性煤每个阶段持续时间及阶段性特征温度存在显著差异.【总页数】8页(P119-126)【作者】余明高;袁壮;褚廷湘;郭品坤;郑凯【作者单位】重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作,454003;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作,454003;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030【正文语种】中文【中图分类】X936;X932【相关文献】1.新疆弱粘煤自燃氧化特性试验研究 [J], 王坤;宋双林;师吉林;王大强;赵亚明;陈庆丰2.煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进 [J], 李康3.基于低温氧化产物的煤自燃倾向性快速测定方法 [J], 赵钢波;刘宝军;董雅梅;冯天朝4.煤自燃倾向性及测定中的影响因素研究 [J], 陈媛媛5.物化结构对胜利褐煤自燃倾向性的影响 [J], 高琳;莫琼;廖俊杰;常丽萍;鲍卫仁因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
采用快速氧化实验研究大同煤的自燃特性
ｓ ｕ ｃ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｏ ｌｆ ｓ ｘ ｄ ｔ ｎ，ｓ ｃ ｓ ｈ ａ ｉ ｇ ｒ ｔ ，ｏ ｙ ｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ｒ ｔ ， Ｃ ｆ ｒ ｔ ｎ ｒ ｔ ｎ Ｏ２ ｏ ｒ ｅ ｎ ｈ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ｃ ａ ａ ｔ ｏ ｉａ ｉ ｏ ｕ ｈ ａ ｅ ｔ ａｅ ｎ ｘ ｇ ｎ ｃ ｎ ｕ ｔ ａｅ ｏ Ｏ ｏ ｍａ ｉ ａ ｅ ａ ｄ Ｃ ｏ
及二 氧 化碳 气体 生成速 率 ；根 据 实测 的 自燃过程 特性 参数 ，将 煤低 温氧化 过程 分 为潜伏 期阶段 和 自
热 期 阶 段 。潜 伏 期 阶 段 氧 气 消 耗 量 较 少 ， 自热 期 阶 段 会 生 成 大 量 的 一 氧 化 碳 和 二 氧 化 碳 气 体 。 在 低 温氧化 过程 的 ２个阶段 ，分 别确 定 出煤氧 化 的耗 氧 速率计 算表 达式 ，得 到 了煤低 温氧化 过程 的动 力
ｗｏ ｌ ｅ ｌｓ ｘ ｇ ｎ ｃ ｎ ｕ ｔｏ ｎ ｌ ｔｎ ｈ ｓ ｎ ｃ ｒ Ｏ ａ ｄ Ｃ ２ ｒ ｌ ａ ｅ ｉ ｐ ｎ ａ ｅ ｕ ｅ ｔ ｇ ｐ ａ ｅ ｕ ｄ ｂ ｅ ｓｏ ｙ ｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｉ ａ ｅ ｔ ｐ ａ ｅ ａ ｄ ｍｕ ｈ ｍｏ ｅ Ｃ ｎ ０ ｅｅ ｓ ｎ ｓ ｏ ｔ ｎ ｏ ｓ ｈ ａ ｉ ｈ ｓ ．Ｔｈ ｎ，ｔ ｅ ｎ ｅ ｈ
合阳一矿煤自燃特性参数及预报指标实验研究
合阳一矿煤自燃特性参数及预报指标实验研究我国煤炭资源丰富，产量和消费量在国内一次消费能源中占主要地位。
我国煤层自燃现象严重，不仅严重制约着矿井的安全生产与高效发展，而且会造成巨大的资源浪费、环境污染、人员伤亡和财产损失。
因此，掌握煤的自燃特性，有助于及时准确获取煤的氧化自燃程度，对煤的自燃预报预测具有重大意义。
本文利用煤程序升温实验分析出表征合阳一矿煤自燃程度的特征温度以及不同粒径对煤自燃的影响；利用煤自然发火实验台模拟合阳一矿煤氧复合过程，分析有机气体出现温度、单一气体浓度、气体浓度比值等多种指标气体浓度随煤温的变化规律，定性分析表征自燃程度的特征温度与气体表征参数的对应关系；分析计算出煤样升温速率、供风量、放热强度、耗氧速率等自燃特性参数，更准确掌握合阳一矿煤自燃特性。
利用关联度分析理论，将煤温变化过程分为四个阶段，计算出了每个阶段各指标气体变化与煤温变化的广义综合关联度；结合不同煤温阶段下指标气体浓度变化规律与各指标气体的广义综合关联度，定性定量相结合，优选出了适合合阳一矿的气体预报指标，每个温度阶段都确定了三个预报指标，准确建立了合阳一矿煤自燃预测预报指标体系，对准确预测预报煤层自燃具有重大意义。
O2CO2气氛下煤粉燃烧特性及性能研究的开题报告
O2CO2气氛下煤粉燃烧特性及性能研究的开题报告
研究背景：
煤炭是人类主要的能源资源之一，但其燃烧排放的二氧化碳、氮氧
化物和颗粒物等大气污染物严重危害人类健康和环境质量。
为解决这一
问题，煤粉燃烧技术被广泛应用，但其燃烧过程中仍然存在着许多问题，如煤粉燃烧稳定性不佳、NOx排放量高等。
相比之下，采用O2/CO2混
合气体替代空气作为煤粉燃烧气氛，可以显著提高煤粉燃烧稳定性、降
低NOx排放和CO2排放，具有广阔的应用前景。
研究内容与方法：
本研究将在高温炉内对O2/CO2气氛下的煤粉燃烧进行实验研究，
重点关注以下几个方面：(1) O2/CO2气氛下煤粉燃烧的热力学特性研究；
(2) O2/CO2气氛下煤粉燃烧的NOx生成机理研究；(3) 研究不同气氛下
煤粉燃烧的稳定性和热效率，并与传统空气气氛燃烧进行对比分析。
研究意义：
通过对O2/CO2气氛下煤粉燃烧的特性和性能研究，可以为提高煤
粉燃烧效率、降低大气污染物排放、减少化石能源消耗做出贡献。
同时，研究结果对于煤粉燃烧工业的应用和改进具有重要指导意义。
研究预期成果：
(1) 揭示了O2/CO2气氛下煤粉燃烧的热力学特性，为煤粉燃烧工艺的优化提供了依据；(2) 揭示了O2/CO2气氛下煤粉燃烧的NOx生成机理，为煤粉燃烧过程中大气污染物的控制提供了理论指导；(3) 对比分析了不同气氛下煤粉燃烧的性能，为实现煤粉燃烧技术的可持续发展提供了技
术支持。
不同预氧化程度煤二次氧化特性研究
不同预氧化程度煤二次氧化特性研究煤炭是我国重要能源,为了节约资源,提高采出率,需要启封已经封闭的火区或者对采空区遗煤进行复采,然而,这些煤层在开采时已经与氧气接触发生了氧化,自燃特性可能发生了改变,称这类煤的再次氧化为二次氧化,即煤在氧化燃烧前已经经过了一定程度的氧化,而后温度又降回到常温。
文章选取了三个矿区的煤,分别预氧化至80℃、120℃、160℃和200℃,采用实验分析的方法,对比不同预氧化程度煤的二次氧化与一次氧化过程,研究煤二次氧化自燃特性,为火区启封和遗煤复采煤自燃预测预报技术提供理论依据。
主要内容如下:(1)采用工业分析和红外光谱法,对实验煤样的工业参数和原始分子中主要官能团进行测试,发现预氧化至120℃的煤样挥发分含量增加;不同煤样的分子官能团中,含量由多到少依次是含氧官能团>芳香烃>脂肪烃;不同预氧化煤样官能团含量变化规律较复杂,羟基、羧酸类基团、脂肪烃总含量在预氧化至120℃时达到极大值,醚键和取代苯变化规律性不强。
(2)通过TG/DSC-FTIR实验,对煤样一次氧化和二次氧化过程的特征温度、热效应和气体产物变化规律进行分析,结果表明,不同预氧化程度煤二次氧化特征温度主要在受热分解温度之前区别较大。
不同预氧化程度的煤特征温度随着预氧化程度的加深,先降低后增加,且一般是预氧化至120℃时煤样的特征温度最低;在热效应方面,煤在氧化燃烧过程中先吸热后放热,但是以放热为主。
煤样氧化燃烧放热量随着预氧化程度的增加先增加后减少,但是变质程度不同,放热量最大时对应的预氧化温度不同,大南湖煤预氧化至160℃时放热量最大,顾北煤和阳泉煤预氧化至120℃时放热量最大;在气体产物方面,煤在氧化燃烧过程中CO、CO2及H2O(g)随温度的增加先增加后降低。
不同预氧化程度煤样在燃点温度前产生气体随温度的变化较大,过了燃点温度,不同预氧化温度煤样产生气体的曲线基本重合。
三种变质程度煤样气体产生量随预氧化程度的增加先增加后降低,其中,预氧化至120℃的煤样产生CO气体的量最多,顾北煤和阳泉煤亦为预氧化至120℃的样品产生H2O(g)的量最多,大南湖煤预氧化至80℃和预氧化至120℃的煤样产生的H2O(g)含量最多。
《2024年基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》范文
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是煤矿安全生产的重大隐患之一，对煤炭资源的有效利用和矿井安全造成严重威胁。
因此，准确鉴定煤的自燃倾向性对预防和控制煤矿火灾具有重要意义。
差示扫描量热法（DSC）作为一种热分析技术，具有快速、准确、灵敏度高的特点，在煤自燃倾向性鉴定方面具有广泛应用。
本文旨在通过DSC实验研究，深入探讨煤的自燃倾向性，为煤矿安全生产提供理论依据和技术支持。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用煤样采自不同矿区、不同煤种的煤炭，经过破碎、筛分、干燥等处理后，得到符合实验要求的煤样。
2. 实验方法本实验采用DSC技术进行煤自燃倾向性鉴定。
DSC实验原理是通过测量样品在程序控制温度下的热流差异，研究物质的热物理性质和化学反应过程。
在实验过程中，将煤样置于DSC仪器中，以一定速率升温，记录煤样的吸热或放热过程，从而分析煤样的自燃倾向性。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过DSC实验，我们得到了不同煤样的热流差异曲线，以及相应的热力学参数，如反应热、反应焓等。
这些参数反映了煤样的自燃倾向性。
2. 结果分析（1）不同煤种的自燃倾向性差异显著。
在DSC实验中，不同煤样的热流差异曲线表现出明显的差异，说明不同煤种的自燃倾向性不同。
这可能与煤的成分、结构、含氧量等因素有关。
（2）DSC技术可以快速、准确地鉴定煤的自燃倾向性。
通过DSC实验，我们可以得到煤样的反应热、反应焓等热力学参数，这些参数可以反映煤样的自燃倾向性。
与传统的煤自燃倾向性鉴定方法相比，DSC技术具有更快的检测速度、更高的灵敏度和准确性。
（3）煤的自燃倾向性与煤矿安全密切相关。
通过对煤样的DSC实验，我们可以了解煤的自燃倾向性，从而采取有效的措施预防和控制煤矿火灾。
这对于保障煤矿安全生产、提高煤炭资源利用效率具有重要意义。
四、结论本文通过DSC实验研究，深入探讨了煤的自燃倾向性。
实验结果表明，不同煤种的自燃倾向性存在显著差异，DSC技术可以快速、准确地鉴定煤的自燃倾向性。
煤氧化自燃特性参数变化规律的实验研究
煤自燃发展过程的影响因素的研究对煤层自然发火防治具有重要的理论和工程应用价值。首先,通过自然发火实验对黄陵煤样进行分析,得出煤体氧化放热强度、CO产生率、耗氧速度等煤自燃特性参数随煤温变化的基本规律,得出黄陵煤样的临界温度点和干裂温度点等一些基本的煤自燃特性参数。
然后,改变外界空气流量,恒温箱升温速度对四种粒度的黄陵煤样进行程序升Байду номын сангаас实验。最后,根据自然发火实验对黄陵煤样的分析结果对大量程序升温实验数据进行筛选,得出若干组与自然发火实验各特征曲线拟合度较高的特征曲线并研究其特性参数变化规律。
可得出在不同空气流量、升温速度下的程序升温模拟煤自燃过程中,煤体氧化放热强度、CO产生率、耗氧速度等煤自燃特性参数的变化规律,以及临界特征温度点,干裂温度点的变化规律。
煤氧化自燃特性参数变化规律的实验研究
煤层自燃问题一直困扰着我国煤矿的安全生产,严重影响着煤炭工业发展,给矿井生产带来极大安全隐患。由于实际条件下的煤自燃过程很难描述清楚,并且煤自燃的自身特性和外部条件都是不停的随着环境而改变的,例如煤自身粒径大小,风流等外界条件,使得煤层自然发火预测预报技术的发展受到严重制约。
《2024年基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》范文
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤自燃倾向性是指煤炭在一定环境条件下自然发火的能力。
在煤矿生产和存储过程中，煤的自燃常常会导致重大的火灾和安全事故。
因此，对煤的自燃倾向性进行准确鉴定和预测，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
近年来，随着科技的发展，差示扫描量热法（DSC）作为一种重要的热分析方法，被广泛应用于煤自燃倾向性的鉴定研究。
本文将基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验进行研究，以期为煤矿安全生产提供理论依据。
二、DSC技术及其在煤自燃倾向性鉴定中的应用DSC技术是一种测量物质在程序控温下，随温度变化而发生的物理或化学变化时所伴随的热量变化的技术。
在煤自燃倾向性鉴定中，DSC技术可以测定煤的氧化放热速率和热流曲线，从而判断煤的自燃倾向性。
该方法具有操作简便、测试速度快、结果准确等优点。
三、实验方法与步骤1. 实验材料：选取不同地区、不同种类的煤炭样品。
2. 实验仪器：DSC量热仪。
3. 实验步骤：（1）将煤炭样品进行破碎、筛分，得到粒度适中的煤样。
（2）将煤样放入DSC量热仪中，设置程序控温，进行DSC 测试。
（3）记录并分析DSC测试结果，包括氧化放热速率、热流曲线等。
（4）根据DSC测试结果，结合煤的工业分析、元素分析和微观结构分析等手段，综合判断煤的自燃倾向性。
四、实验结果与分析1. DSC测试结果：通过DSC量热仪测试，得到了不同种类煤炭的氧化放热速率和热流曲线。
结果表明，不同种类煤炭的氧化放热速率和热流曲线存在明显差异。
2. 煤自燃倾向性鉴定：根据DSC测试结果，结合煤的工业分析、元素分析和微观结构分析等手段，综合判断煤的自燃倾向性。
结果表明，某些煤炭样品具有较高的自燃倾向性，需要采取有效的防火措施。
3. 结果分析：DSC技术可以有效地鉴定煤的自燃倾向性。
通过分析DSC测试结果，可以了解煤炭的氧化过程、放热特性等，为煤矿安全生产提供理论依据。
同时，结合其他分析手段，可以更全面地了解煤炭的性质，为煤矿的安全生产和环境保护提供有力支持。
煤自燃及测试方法
演讲人
目录
01. 煤 自 燃 原 理
02. 煤 自 燃 测 试 方 法
03. 煤 自 燃 预 防 措 施
04. 煤 自 燃 治 理 技 术
煤自燃原理
煤自燃原因
煤的化学成分：煤中含有可 燃物质，如碳、氢、氧等
煤的物理结构：煤的孔隙度 和透气性影响自燃
煤的温度：煤的温度越高， 越容易自燃
水文地质分析：分析煤体周围水文地质条件，
燃对煤体稳定性的影响
判断自燃对地下水资源的影响
煤自燃预防措施
煤层注水
原理：通过向煤层注水， 降低煤层的温度和湿度， 从而降低煤自燃的风险。
效果：煤层注水可以有效 降低煤自燃的风险，提高 煤矿的安全生产水平。
方法：采用高压注水、低 压注水、间歇注水等多种 方法，根据煤层的实际情 况选择合适的注水方式。
0 1 温度，抑制自燃
优点：操作简便，成本低，效果显著
02
适用范围：适用于各种煤层，特别是高
0 3 瓦斯煤层
注意事项：注浆压力、浆液配比、注浆速
04
度等需要严格控制，防止对煤层造成破坏
泡沫灭火技术
01
原理：利用泡沫覆盖燃烧物表面，
隔绝空气，达到灭火目的
02
优点：灭火效率高，对环境ห้องสมุดไป่ตู้响
小，可应用于多种场合
煤的湿度：煤的湿度越高， 越不容易自燃
煤的氧化程度：煤的氧化程 度越高，越容易自燃
煤的埋藏深度：煤的埋藏深 度越深，越不容易自燃
煤自燃过程
煤与氧气接触：煤暴露在空 气中，与氧气发生反应
A
温度升高：随着热量积累， 煤体温度逐渐升高
C
B
热量积累：煤氧化过程中产生 热量，热量在煤体内部积累
煤的自燃及测试方法
因此，煤炭自燃必须同时满足四个条件： 1）煤本身要有自燃倾向性；（有自燃倾向性的煤呈破碎堆积） 2）要有连续的供氧条件； 3）热量易于积聚； 4）足够的氧化时间。
3.1 煤炭自燃倾向性影响因素
影响煤炭自燃倾向性的因素（内因因素）主 要有： 1）煤的变质程度 2）煤的水分 3）煤岩成分 4）煤的含硫量 5）煤的粒度、孔隙度与脆性
第二讲 煤的自燃及测试方法
2020/10/9
第一节 煤的自燃学说
1）黄铁矿作用学说
黄铁矿作用学说是最早试图打开煤炭自燃之迷的学说之一，它在十七世纪提 出并很快得到了很大的发展。该学说认为：黄铁矿吸氧后体积膨胀，挤碎了煤 块，增大了裂隙，同时黄铁矿吸氧后有水时要发生放热反应，热燃倾向性鉴定
鉴定煤的自燃倾向性对于掌握自燃火灾的发生规律，有 针对性地采取防火措施具有重要意义。
我国《煤矿安全规程》（第209条）第228条规定： 煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃三类。 新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供 煤样和资料送国家授权单位作出鉴定，鉴定结果报省（自治 区、直辖市）煤矿安全监察机构及煤炭管理部门备案。 生产矿井延深新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性 进行鉴定。 开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤 层自然发火的措施。 目前常用的测试方法有：
1）煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法 2）着火温度降低值测定法
煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法
1）煤的自燃倾向性 煤在常温下氧化能力的内在属性 2）流动色谱吸氧法
应用热导法双气路气相色谱分析检测技术，测定煤对流态氧的吸附能力， 以吸氧量表征煤的氧化自燃性能。
3）步骤
（1）煤样的预处理 制备好的煤样称取1g装入标准样品管中，通以氮气(流量30cm3／min)，
煤氧化自燃的研究进展
ｈｎ 根 煤 的 结 构 复 杂 、 多 样 ， 并 且 因 其 起 ８ ｉ ｎ 据 煤 在 一 段 和 二 段 液 化 过 程 的产 羟 基 和 与 芳 香 族 相 连 的 亚 甲 基 是 较 为 活
２０ （３． 界 和 虚 拟 世 界 都无 法 彻 底 融 入 的迷 失 。所 多 人 再 次 捧起 了 《 威 的 森 林 》这 部 震 撼 息，０９１） 挪
１５） 射 的 特 点 使 它 自 燃 的危 险 性 更 大 ， 发 生 煤 的 反 应 性 和 它 的 分 子 结 构 特 征 密 切 相 型 （９ ４ ：它 是根 据 ｘ 线衍 射 研 究 结 果
自燃 火 灾 的概 率和 造 成 的 损 失 都 比较 关 ， 因此 人们 为研 究煤 的分子 结构做 了 提 出 的 。其 特 点 是 比较 直观 地 反 映 了 煤 化
落我国著名作家莫言的同时，也让 日本著 名作家村上春树再次与该殊荣失之交臂。
参考文献 ：
【 吴思佳． 挪威的森林 》之精神分析 昭通师 ６ ］ 《Байду номын сангаас 范高等专科 学校学报， ０ （ ． ２ ９） ０ ８
在 广 大 “ 迷 ” 为村 上 春 树 惋 惜 之 际 ，很 ［】 鸣雁 ． 挪 威的森林》主题分 析Ｕ ． 村 １蔡 《 ］ 科技信
（９ ５ ：这一模 型可 以解释 煤的液 化与 １７ ） 化学反 应性 质 ，也被认 为是 比较全 面 、
对 煤的 活性基 团进 行 了分析研 究 。陈儒
２ 对煤结构 的研究进展 ．
７３ － 认为煤分子 中 合理的模型 。④Ｓ ｉｎ 型 （９ ４ ：它是 庆 ，刘国根 ，褚 廷湘 等［９ ｈ ｎ模 １８ ）
高 。 煤 自燃 在 我 国 己成 为 一 种 严 重 的 灾 大 量 工 作 Ⅲ 。 过 程 中煤 的 物 理 结 构 变 化 ，故 具 有 代 表
煤炭自燃自由基反应机理的实验研究
煤炭自燃自由基反应机理的实验研究一、引言煤炭是一种重要的能源资源，但其自燃现象却给煤炭的储存和运输带来了很大的隐患。
自燃的机理一直是科学家们关注的焦点之一，本文主要介绍了自燃反应中自由基反应机理的实验研究。
二、自由基反应机理1. 自由基概念自由基是指具有一个未成对电子的分子或原子，它们具有很强的活性，易于参与化学反应。
在自然界中，许多化学反应都涉及到自由基。
2. 自由基反应机理在化学反应中，当某些物质发生氧化或还原时，会产生自由基。
例如，在煤炭自燃过程中，高温下会使得部分分子断裂并释放出未成对电子从而形成大量的自由基。
这些自由基可以与氧气等其他物质发生反应，并引起火灾或爆炸等事故。
三、实验方法1. 实验样品准备选取不同粒径和含水量的煤样进行实验，并通过X射线衍射仪和红外光谱仪对其进行表征。
2. 实验条件在实验中，煤样被加热到不同温度，然后与氧气等其他物质进行反应。
实验室中的实验条件可以模拟煤炭在储存和运输过程中可能遇到的情况。
3. 实验结果分析通过对实验结果的分析，可以确定不同温度下自由基反应机理的变化规律，并对自燃现象进行预测和控制。
四、实验结论通过实验可以发现，不同粒径和含水量的煤样在高温下均会产生大量的自由基，并与氧气等其他物质发生反应。
随着温度升高，自由基反应速率也会增加。
因此，在储存和运输过程中需要采取相应的措施来防止自燃事故的发生。
五、结语本文介绍了煤炭自燃中自由基反应机理的实验研究方法和结果，并对其进行了分析和讨论。
这些结果为预防和控制自燃事故提供了重要参考。
煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｐ ｎ ａ ｅ ｕ ｏ ｕ ｔ ｎ；ｓｇ ａ ；ｇ ｂ ａ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｌｓ ｏ ｔｎ ｓ ｃ ｍｂ ｓ ｏ ｏ ｉ ｉ ｇ ｎ ｓ ｏ ｒａ；ｆｒ ｃ ｔ ｏｅ ａ ｓ
（ｏ ｅｅｏ ａ ｒ ｅ ｕｃ Ｈ ｂｉ ｎ ｅ ｉ ｎｉ ｅｉ ， ａｄｎ ５０ ８ ｈｎ） ＣＵｇ Ｎ ｔ ａ Ｒ ｓ ｒ ｆ ｕ ｌ ｏ ￣， ｅｅ Ｕ ｖｒｔ ｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｇＨ ｎａ ６３ ，Ｃｉａ ｉ ｓ ｙ ｆ ｎ ｎ ０
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预氧化对煤表面关键官能团影响的实验研究
预氧化对煤表面关键官能团影响的实验研究摘要：近年来，预氧化技术已经成为提高煤质性能及污染物排放抑制的重要技术手段之一。
预氧化对煤表面关键官能团影响的实验研究表明，通过应用预氧化处理，可以改变煤表面的物化性质，明显改善煤的可燃性和抗氧化性、增加产热量、降低空气放热率，提高煤的质量。
具体来说，预氧化技术通过使用活性氧来改变煤表面的物理结构，从而改变煤的可燃性和抗氧化性，以及空气放热率等物理性质，进而改善煤质量。
本文以活性煤为样品，采用热重分析、气体量法、耐氧性实验等方法，研究了预氧化条件下煤表面关键官能团的变化规律。
结果表明，随着氧化处理时间的延长，煤表面晶孔尺寸呈现出先增大后减少的趋势，耐氧性、抗氧化性有明显的提高，热重分析数据显示氧化处理过程中，微重量分析物的含量增加，空气放热率明显降低，表明预氧化处理技术可以显著提高煤的质量。
实验还表明，不同的预氧化条件对煤表面官能团的影响有所不同，其最终影响煤质量的程度也不尽相同。
关键词：预氧化；煤表面关键官能团；热重分析；气体量法；耐氧性实验1. Introduction煤是世界上最主要的能源之一，但是由于煤里面的有毒物质含量较高，使得用煤燃烧时产生的废气、灰尘和其他污染物十分恶劣，对气候及人类健康造成严重的危害。
为了提高煤质量，改善煤焦燃烧时的污染物排放性能，现在正在研究一种新型处理技术，即预氧化技术。
它是通过应用活性氧（O2、H2O2、O3等）等方法，改变煤表面的物理结构，使煤具有良好的可燃性、抗氧化性以及有效的抗氧化性和空气放热率，从而提高煤质量的新型处理技术。
2. Experimental2.1 Sample本实验选取了4份活性煤作为研究对象，活性煤的有机质、灰分、水分和其他成分组成如下：有机质：51.92%灰分：25.12%水分：23.01%其他：0.95%2.2 Preparation样品在常压下进行活性氧处理，处理选用的活性氧是H2O2，采用50mL的H2O2和普通水混合物，配置为四条不同的预氧化水溶液，分别为：5%H2O2水溶液（比例为5gH2O2:95g水）、7.5%H2O2水溶液（比例为7.5gH2O2:92.5g水）、10%H2O2水溶液（比例为10gH2O2:90g 水）、12.5%H2O2水溶液（比例为12.5gH2O2:87.5g水）。
不同预氧化程度焦煤CO2冷却后自燃特性研究
不同预氧化程度焦煤CO 2冷却后自燃特性研究王庆国1， 周亮1，2， 秦汝祥1，2， 刘珍1， 杨妍妍1（1. 安徽理工大学 安全科学与工程学院，安徽 淮南 232001；2. 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽 淮南 232001）摘要：针对利用惰性气体降低煤氧化性来解决煤自燃、复燃的问题，现有研究大多是对煤低温氧化过程及煤复燃过程进行相关实验，对惰性气体降温后煤二次氧化的自燃特性涉及较少。
针对上述问题，以焦煤为例，通过低温氧化实验，探究不同温度氧化的焦煤经过CO 2冷却二次氧化的自燃特性。
采用GC−4000A 程序升温装置对焦煤进行预氧化（预氧化温度分别设为70，110，150 ℃），并对分别通入CO 2气体和干空气冷却至30 ℃后焦煤二次氧化过程中的耗氧速率、CO 产生率、CO 2浓度和表观活化能进行分析。
实验结果表明：预氧化温度相同时，与干空气冷却相比，通入CO 2冷却后的焦煤相关参数的变化规律基本一致，二次氧化初期，因预氧化焦煤吸附大量CO 2，阻碍了煤与O 2接触，耗氧速率和CO 产生率减小，表观活化能增大，焦煤的氧化性减弱；随着CO 2解析，CO 2冷却也影响预氧化焦煤的后期反应，使得预氧化焦煤整个反应过程自燃危险性降低。
预氧化温度不同时，70 ℃和110 ℃预氧化焦煤前期CO 2吸附量小，导致耗氧速率、CO 产生率和表观活化能未发生变化，150 ℃预氧化焦煤冷却至30 ℃时，CO 2吸附量增多，导致耗氧速率、CO 产生率减小，表观活化能增大，需要的能量更多，煤氧反应更难进行，自燃危险性有所降低。
因此，当煤矿井下发生煤氧化自燃危险时，需长时间通入CO 2来降低矿区启封复采时发生二次氧化复燃的可能性。
关键词：煤自燃；焦煤；煤二次氧化；CO 2冷却；耗氧速率；CO 产生率中图分类号：TD75 文献标志码：AStudy on spontaneous combustion characteristics of coking coal withdifferent pre-oxidation degrees after CO 2 coolingWANG Qingguo 1, ZHOU Liang 1,2, QIN Ruxiang 1,2, LIU Zhen 1, YANG Yanyan 1(1. School of Safety Science and Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China ；2. Key Laboratory of Safe and Effective Coal Mining, Ministry of Education, Anhui University ofScience and Technology, Huainan 232001, China)Abstract : In view of the problem of coal spontaneous combustion and re-ignition by reducing the oxidation of coal with inert gas, most of the existing studies are related to the coal low-temperature oxidation process and the coal re-ignition process. The spontaneous combustion characteristics of coal secondary oxidation after reducing inert gas temperature are less covered. In order to solve the above problems, taking coking coal as an example, the spontaneous combustion characteristics of coking coal oxidized at different temperatures after CO 2cooling and secondary oxidation are explored through the low-temperature oxidation experiment. The coking coal is pre-oxidized by GC-4000A temperature-programmed equipment at 70, 110, 150 ℃ respectively. The oxygen consumption rate, CO production rate, CO 2 concentration and apparent activation energy of coking coal during the收稿日期：2022-06-08；修回日期：2022-11-10；责任编辑：张强。
不同预氧化温度下煤样热物性参数的实验研究
不同预氧化温度下煤样热物性参数的实验研究肖旸;尹岚;马砺;周一峰【摘要】为了研究在不同预氧化温度下煤样热物性参数的变化规律,选取长焰煤进行热物性实验.首先通过程序升温氧化法对煤样进行预氧化处理,分别氧化升温至80,110,140,170,200℃.然后使用激光导热仪LFA 457装置测定在30 ～300℃温度范围内的煤样热物性参数,研究预氧化处理后煤样的热物性参数随温度的变化趋势,并分析预氧化处理后的煤样对温度的敏感性.结果表明:在30～300℃范围内,随着温度的升高,煤样的热扩散系数呈现出逐渐降低的趋势,而煤样的导热系数和比热容呈现出逐渐升高的趋势,并且温度越高,煤样的热扩散系数的降低趋势以及比热容和导热系数的增大趋势越来越平稳.在相同温度下,预氧化处理煤样的热物性参数均高于原煤样.从敏感性分析可知,比热容对温度最敏感,而导热系数的敏感性最低,且当温度超过120℃时,煤样的预氧化温度越高,其热物性参数对温度的敏感性越低.实验结果对于了解煤层自燃和火灾蔓延过程中的传热具有指导意义,为煤自燃的防治提供理论依据和技术指导.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】6页(P383-388)【关键词】热物性参数;程序升温;预氧化处理;温度;敏感性【作者】肖旸;尹岚;马砺;周一峰【作者单位】西安科技大学,安全科学与工程学院,陕西西安710054;西安科技大学,陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学,安全科学与工程学院,陕西西安710054;西安科技大学,陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学,安全科学与工程学院,陕西西安710054;西安科技大学,陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学,安全科学与工程学院,陕西西安710054;西安科技大学,陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TD750 引言矿井煤自燃是煤矿5大灾害之一，中国90%以上的煤层为自燃或者易自燃，煤自燃是放热过程，该过程主要是煤氧复合作用过程，对中国矿井安全高效生产构成了严重的威胁[1-3]。
煤自燃氧化升温快速实验研究
响的煤相比有很大的变化,一般挥发分产率下降,碳含量增加,氮含量减少,发热量增加,使煤级高于同一地区,同一时代、同一埋深的深成变质煤。
如鸡西张新地区煤的镜质组最大反射率,未受侵入岩影响的煤最小值为0164%,而受影响的最大值达2160%。
另外煤的灰分含量也在增加,并且距离岩体越近,增加的幅度就越大。
这主要是由于岩浆侵入时,本身携带大量的气、液无机组分,这些高压高温的无机组分渗入煤中,使其灰分增高。
3 结 语 从黑龙江省早白垩世煤变质分带可明显看出,在空间分布上,西部地区以褐煤为主,中部地区以低变质烟煤为主,东部地区则以气煤、1/3焦煤和焦煤为主。
这种空间上的分布特点,是与区域地质构造环境密切相关的,区域地质构造条件的复杂性,决定了煤变质作用的多样性。
总的变质作用是在深成变质作用的基础上,叠加区域岩浆热变质作用、热液变质作用和接触变质作用而完成的。
参考文献:[1] 杨 起1中国煤变质作用[M].北京:煤炭工业出版社,1996.[2] 杨 起,任德贻1中国煤变质问题的探讨[J].煤田地质与勘探,1981(1).[3] 杨 起1中国煤变质研究[J].地球科学11989(4).[4] 杨 起,韩德馨1中国煤田地质学(上册)[M].北京:煤炭工业出版社,1979.[5] 杨 起,潘治贵1区划岩浆地热地质作用及其对我国煤质的影响[J].现代地质,1987(1).[6] 武汉地质学院煤田地质教研室1煤田地质学[M].北京:地质出版社,1979. 作者简介:顾娇杨(1964-),女,江苏无锡人,高级工程师,现在黑龙江省煤田地质勘察设计研究院从事煤田地质方面的研究工作。
收稿日期:2004-05-12;责任编辑:刘军娥煤自燃氧化升温快速实验研究尹文萱,姚刚毅(中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221008)摘 要:提出一套系统简单、快速确定煤自燃性的实验装置,并用此装置对影响煤自燃性有关因素进行了实验研究,得出了不同氧化始温、不同煤样、不同氧化剂、不同氧化浓度条件下煤的自燃氧化升温规律。
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０ 引 言
火灾是矿井五大灾害之一ꎬ每年因火灾造成大 量的经济损失、设备破坏和人员伤亡ꎬ同时损毁和冻
结大量的煤炭资源ꎮ 为了控制煤自燃ꎬ国内外学者 对煤自燃特性进行了一系列的研究ꎮ 张辛亥等[１] 以彬县下沟矿 ４ 号煤层为研究背景ꎬ通过煤自然发 火试验台测算出了该煤层的耗氧速率、气体产生率、
ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ－ｈａｉꎬＬＩ Ｑｉｎｇ－ｗｅｉ.Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ Ｃｏａｌ[ Ｊ] .Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌ￣ ｏｇｙꎬ２０１４ꎬ４２(１１) :３７－４０.
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分出粒径分别为<０������ ９、０������ ９ ~ ３、３ ~ ５、５ ~ ７、７ ~ １０ ｍｍ 的煤样各 １ ０００ ｇꎬ每个粒径取 ２００ ｇ 混合ꎬ共制备 ４ 组混合粒径煤样ꎬ取其中 １ 组作为原煤ꎬ程序升温至 １３０ ℃ ꎬ另外 ３ 组在与原煤相同的程序升温条件下 分别升温至 ９０、１３０、１７０ ℃ ꎬ之后通入氮气ꎬ绝氧降 温至常温ꎬ制备不同氧化程度的预氧化煤样ꎬ再将预 氧化煤样在与原煤样相同的程序升温条件下升温至 １３０ ℃ ꎬ对比分析原煤和预氧化煤的程序升温结果ꎮ
３７
２０１４ 年第 １１ 期
煤炭科学技术
第 ４２ 卷
放热强度及特征温度等特性参数ꎻ魏引尚等[２] 采用 数理统计的方法ꎬ提出由 ＣＯ 体积分数与推进度累 积量的相关性计算工作面煤层自然发火期ꎬ以及确 定采空区“ 三带” 的划分方法ꎻ陆伟等[３] 利用绝热氧 化法ꎬ建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型ꎬ 获得了不同温度阶段的绝热氧化速率和升温速率ꎻ 余明高等[４] 利用热重—红外光谱试验从动力学和 分子官能团方面研究煤的自燃特性ꎻ吴晓光等[５] 通 过程序升温试验ꎬ研究煤的临界温度、气体产生率、 放热强度等特性参数ꎻ谭波等[６－７] 研究了不同变质 程度的烟煤自燃极限参数的变化规律ꎬ并通过绝热 氧化试验和元素分析试验以及工业分析试验ꎬ建立 了煤的绝热氧化阶段特征和自燃临界点的预测模 型ꎻ邓军等[８] 通过物理吸附分析法和红外光谱试验 法ꎬ分析氧化前后的煤表面微观特征ꎮ 目前对于煤 自燃特性的研究多集中于原煤ꎬ对于预氧化煤的研 究十分有限ꎮ 而部分矿井在遗煤量较大的采空区布 置复采工作面进行复采时ꎬ遗煤已经历过不同程度 的预氧化[９] ꎻ在近距离煤层群开采过程中ꎬ上部采 空区经历预氧化后ꎬ开采下部煤层时会连通上部采 空区ꎬ造成上部采空区遗煤再次氧化ꎻ此外ꎬ在煤矿 开采过程中ꎬ如果邻近废弃的小煤矿ꎬ也可能会造成 小煤矿遗煤再次氧化ꎮ 经历预氧化后ꎬ煤自燃特性 发生改变ꎬ研究预氧化煤的自燃特性ꎬ对于预防复采 工作面煤自燃、遗煤二次氧化自燃有一定的指导意 义ꎮ 笔者通过程序升温试验台ꎬ对比分析了不同氧 化程度的预氧化煤低温氧化过程中的耗氧速率、ＣＯ 产生率、ＣＯ２ 产生率、放 热 强 度 及 自 燃 极 限 参 数 等 自 燃特性参数的变化规律ꎬ对复采工作面煤自燃的预 测预报具有一定的指导意义ꎮ
气浓度沿流动方向逐渐减小ꎬ而 ＣＯ、ＣＯ２ 浓度逐渐
增大ꎮ 假设 煤 体 ＣＯ、 ＣＯ２ 产 生 率 与 氧 气 浓 度 成 正
比ꎬ结合式(１) 可推得 ＣＯ、ＣＯ２产生率的计算式[１１] :
ＶＣＯ( Ｔ)
＝
( Ｃ２ＣＯ
Ｃ
１ Ｏ
２
[
１
－
－ Ｃ１ＣＯ ) ＶＯ２( Ｔ)
ｅｘｐ
－
ＳＬＶＯ２(
ＱＣ
１ Ｏ２
面积ꎬ ｃｍ２ ꎻ Ｌ
为
煤
体
高
度ꎬ
ｃｍꎻ
Ｃ
１ Ｏ２
、
Ｃ
２ Ｏ２
分
别
为
入
口、
出口的氧体积分数ꎬ％ꎬ 入口风流为空气ꎬ 取
Ｃ１ Ｏ２
＝
２１％ꎮ
将实测的出口氧浓度
Ｃ
２ Ｏ
２
以
及
其
他
参
数
代
入
式(１)中ꎬ即可得到不同温度下的耗氧速率 ＶＯ２( Ｔ)ꎬ
如图 ２ 所示ꎮ
图 ＣＯ２产生率ꎮ 随煤氧复合反应的进行ꎬ氧
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｌａｗ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒａｗ ｃｏａｌ ａｎｄ ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌｓ.Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔꎬｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｗ ｃｏａｌꎬｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬＣＯ ａｎｄ ＣＯ２ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬｈｅａｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｔｏ ９０ ℃ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈ￣ ｅｒ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ.Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬＣＯ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬｈｅａｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｐｒｅ－ｏｘｉ￣ ｄｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｔｏ １３０、１７０ ℃ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｈａｄ ｃｒｏｓｓ ｐｏｉｎｔｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｒａｗ ｃｏａｌ. Ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ ｐｏｉｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ８０ ~ ９０ ℃ ｔｏ ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｔｏ １３０ ℃ ａｎｄ ｗａｓ １１０ ~ １２０ ℃ ｔｏ ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｔｏ １７０ ℃ .Ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｔｈｒｅｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｐｒｅ－ ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌｓ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｒａｗ ｃｏａｌ ｗｈｅｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｂｅｌｏｗ ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ ｐｏｉｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅｙ ｂｅｃａｍｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｉｎ ｏｐ￣ ｐｏｓｉｔｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ.Ｔｈｅ ＣＯ２ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌｓ ｔｏ １３０ ℃ ａｎｄ １７０ ℃ ｗａｓ ｂｉｇｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｒａｗ ｃｏａｌ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｂｅｌｏｗ ８０ ℃ ｗｈｉｌｅ ｉｔ ｂｅｃａｍｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｏｖｅｒ ８０ ℃ .Ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｆｌｏａｔ ｃｏａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ ｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｅｘｔｒｅｍｕｍ ｏｆ ｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄꎬａｎｄ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍｉｔ ａｉｒ－ｌｅａｋａｇｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ.Ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｏｘｉｄａｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｖａｒｉａｂｌｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｅｘｔｒｅｍｕｍ ｗａｓ ｇｒｅａｔｅｒ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｒａｗ ｃｏａｌꎻｐｒｅ－ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｃｏａｌꎻｃｏａｌ ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎꎻｏｘｙｇｅｎ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｒａｔｅꎻｈｅａｔ ｒｅｌｅａｓｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ
摘 要:为研究预氧化煤自燃特性参数变化规律ꎬ采用程序升温试验研究原煤和预氧化煤的自燃特 性ꎮ 结果表明:与原煤相比ꎬ随着温度增加ꎬ预氧化至 ９０ ℃ 的煤样耗氧速率、ＣＯ 产生率、ＣＯ２ 产生率、 放热强度均大于原煤ꎻ随着温度的增加ꎬ预氧化至 １３０ ℃ 的煤样与原煤的耗氧速率、ＣＯ 产生率、放热 强度曲线的交叉温度为 ８０ ~ ９０ ℃ ꎬ预氧化至 １７０ ℃ 的煤样的交叉温度为 １１０ ~ １２０ ℃ ꎬ小于交叉温度 时ꎬ预氧化煤的耗氧速率、ＣＯ 产生率、放热强度大于原煤ꎬ超过交叉温度后小于原煤ꎻ小于 ８０ ℃ 时ꎬ预 氧化至 １３０、１７０ ℃ 的煤样的 ＣＯ２ 产生率大于原煤ꎬ超过 ８０ ℃ 后小于原煤ꎻ预氧化煤的最小浮煤厚度、 下限氧浓度极值减小ꎬ上限漏风强度极值增大ꎻ煤的氧化程度越高ꎬ自燃极限参数极值变化量越大ꎮ 关键词:原煤ꎻ预氧化煤ꎻ煤炭自燃ꎻ耗氧速率ꎻ放热强度 中图分类号:ＴＤ７５ 文献标志码:Ａ 文章编号:０２５３－２３３６(２０１４)１１－００３７－０４
收稿日期:２０１４－０５－０９ꎻ责任编辑:王晓珍 ＤＯＩ:１０.１３１９９ / ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｓｔ.２０１４.１１.０１１ 基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(５１１３４０１９) ꎻ国家自然科学青年基金资助项目(５１２０４１３６) 作者简介:张辛亥(１９７１—) ꎬ男ꎬ陕西蓝田人ꎬ教授ꎬ博士ꎮ 通信作者:李青蔚ꎬＴｅｌ:１８３９２３９８６１８ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｌｉｑｉｎｇｗｅｉ９０＠ １２６.ｃｏｍ 引用格式:张辛亥ꎬ李青蔚.预氧化煤自燃特性试验研究[ Ｊ] .煤炭科学技术ꎬ２０１４ꎬ４２(１１) :３７－４０.
１ 试 验
试验装置如图 １ 所示ꎬ试验系统主要由供气装 置、程序升温箱、罐体以及气体分析系统组成ꎮ
图 １ 程序加热升温试验装置
试验所用煤样采自煤峪口 ８１０２２ 工作面ꎬ工业 分析结果如下:水分、灰分、挥发分、固定碳分别为 ２������ ７３％、３������ ８４％、２７������ ２６％、６６������ １７％ꎬ将煤样破碎后筛
第 ４２ 卷第 １１ 期
２０１４ 年 １１ 月
煤炭科学技术
Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ