煤的自燃倾向性鉴定和标志性气体测定实验指导书
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
在柱箱温度为105℃的条件下处理1.5h。 （2）吸氧量的测定 将处理好的煤样，在柱箱温度为30℃，热导温度为80-100℃，载气氮流
量为30±0.5cm3／min，吸附氧气流量为20±0.5cm3／min的条件下，吸附氧 气20min后，测定脱附峰面积S1；
将煤样倒出，在相同的条件下，同一样品管空管吸附氧气5min，测定脱 附峰面积S2；根据S1、S2计算吸氧量值。
因此。影响煤炭自燃的外因因素也是不可忽视的。
4.1影响煤炭自燃的外因因素：
影响煤炭自燃的外因因素主要有： 1）煤层地质赋存条件 2）地质构造的破坏程度 3）围岩性质 4）采掘技术因素 5）通风条件
3.2煤的自燃倾向性鉴定
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：
煤样标志性气体的选择与自燃倾向性实验研究
煤样标志性气体的选择与自燃倾向性实验研究
阎进才;姚建
【期刊名称】《华北科技学院学报》
【年(卷),期】2009(6)2
【摘要】本文结合某矿采空区的发火现状对标志性气体选择与煤样自燃倾向性进行了系统的实验研究,确定了CO、C2H4 、C3H6 、C3H8 、C2H4/C2H6等气体在适当条件下可以作为该矿煤层自然发火的标志性气体,认定该矿煤层自燃倾向性属于Ⅱ类自燃煤层与Ⅲ类不易自燃煤层.本文的实验研究结果可以用于指导煤矿生产,减少采空区发火的次数和影响范围,降低由此而造成的人员伤亡、财产以及煤炭资源的损失.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】阎进才;姚建
【作者单位】山西省乡宁县台头煤矿,山西,乡宁,042103;华北科技学院,安全工程学院,北京,东燕郊,101601
【正文语种】中文
【中图分类】TD75
【相关文献】
1.煤样标志性气体选择的实验研究 [J], 刘艳红;姚建
2.不同自燃倾向性煤的指标气体产生规律实验研究 [J], 沈云鸽;王德明;朱云飞
3.采空区煤炭自然发火标志性气体实验研究及确定 [J], 贾文东
4.某煤层标志性气体与最短自然发火期实验研究 [J], 魏超;单文选;陈江龙;孙际宏
5.不同温度下煤样氧化热解气体产物在煤中吸附特性的实验研究 [J], 王铭明;汪晨;于浩;胡圣明
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煤层自燃倾向性的鉴定方法
煤层自燃倾向性的鉴定方法在煤炭开采和利用的过程中，煤层自燃是一个不容忽视的安全隐患。
了解煤层的自燃倾向性，并采取相应的预防措施，对于保障煤矿的安全生产至关重要。
那么，如何准确鉴定煤层的自燃倾向性呢？这就需要依靠一系列科学有效的鉴定方法。
首先，我们来了解一下什么是煤层自燃倾向性。
简单来说，它是指煤层自身发生自燃的难易程度。
煤层自燃倾向性的鉴定，主要是通过对煤的物理化学性质进行分析和测试，来评估煤在特定条件下自燃的可能性。
目前，常用的煤层自燃倾向性鉴定方法主要包括以下几种：一是吸氧法。
这种方法是通过测量煤在一定温度和压力下对氧气的吸附量，来判断煤的自燃倾向性。
吸氧量大的煤，其自燃倾向性相对较高。
在实验中，将煤样置于特定的容器中，通入氧气，然后利用仪器测量氧气的吸附量。
通过对不同煤样吸氧量的对比和分析，可以得出煤的自燃倾向性等级。
二是氧化速度法。
该方法是基于煤在氧化过程中温度的变化来评估自燃倾向性。
将煤样放入恒温箱中，在一定的氧气浓度和温度条件下，监测煤样温度的上升速度。
温度上升快的煤，其自燃倾向性较强。
通过对温度变化曲线的分析，可以判断煤的自燃倾向性。
三是着火点温度法。
着火点温度越低，煤的自燃倾向性就越高。
实验时，将煤样加热，观察其开始燃烧的温度。
这个温度就是煤的着火点温度。
通过比较不同煤样的着火点温度，可以对煤层的自燃倾向性进行鉴定。
除了上述实验室方法外，还有一些现场观测的方法也可以辅助判断煤层的自燃倾向性。
比如，观察煤层的地质赋存条件。
如果煤层埋藏较浅、厚度较大、裂隙发育良好，那么就更容易与空气接触，增加自燃的风险。
此外，煤层周围的水文地质条件也会影响自燃倾向性。
如果煤层含水量低，干燥通风良好，也会提高自燃的可能性。
再比如，观察煤矿开采过程中的现象。
如果在采煤工作面或巷道中发现有局部温度升高、有异味气体产生、煤壁出现“挂汗”等现象，都可能预示着煤层有自燃的倾向。
在进行煤层自燃倾向性鉴定时，需要注意以下几点：首先，煤样的采集要具有代表性。
《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。
清镇煤矿煤炭自燃标志性气体的实验研究
清镇煤矿煤炭自燃标志性气体的实验研究宋祥生【摘要】通过对清镇煤矿工作面采空区煤样的氧化热解模拟实验,绘制了各氧化热解气体二氧化碳、氧气、丙烷和一氧化碳等气体浓度随温度的变化曲线,分析找出该矿煤炭自燃的标志性气体指标,为掌握工作面采空区煤炭自燃的规律和制定有效合理的煤炭自燃发火的防治措施提供依据.%According to oxidative pyrolysis simulation experiment of coal sample for Qingzhen coal mine goaf, the curve of gas concentration changing with temperature such as carbon dioxide, oxygen, propane, and carbon monoxide. And find out the index of spontaneous combustion landmark gas, providing reference for mastering the spontaneous combustion law at coal mine goaf and formulating effective and reasonable prevention and control measures of spontaneous combustion.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(031)019【总页数】2页(P293-294)【关键词】煤炭自燃;标志性气体;采空区【作者】宋祥生【作者单位】清镇站街矿业有限责任公司,贵阳551400【正文语种】中文【中图分类】F407.210 引言煤炭自燃标志性气体指标的选择一直是专家学者研究和探讨的问题。
大量的气体会在煤热解时产生，而气体生成量与煤温之间的关系也根据不同的煤质有所不同。
影响气体产生的因素有很多种，因此要根据矿井的实际情况并结合实验室研究的方法，找出适合矿井的煤炭自燃发火早期预测预报的标志性气体。
煤炭自燃指标性气体确定的实验研究
煤 炭 自燃 指 标 性 气 体 确 定 的 实 验 研 究 术
彭 伟 何启林 葛新玉 ， ，
（． １安徽理 ： Ｌ 大学 煤矿安全 高效开采省部共建教育部晕点实验窄 ， 淮南
（ ． 南矿 业 集 张 集 煤 矿 ， 南 ２淮 淮 ２ ２０ ） ３ ０ １
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9煤自燃倾向性鉴定
CMA章乙级检测检验资质章
报告编号：晋煤检…XXXX‟XXXX-MR-＃XXXX 鉴定报告
产品名称：煤自燃倾向性
受检单位：
检验类别：委托检验
检验机构名称：（检验机构公章）
注意事项
1．本报告仅对本样品负责。
2．报告无本检验机构“公章、安全检验专用章、骑缝章”无效。
3．报告无编制、审核、批准人签名无效。
4．复制报告未重新加盖本检验机构“安全检验专用章”无效。
5．报告涂改无效。
6．对报告若有异议，应于收到报告十五日内向检验机构提出，逾期不予受理。
机构名称：
机构地址：
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电话：
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邮箱:
网址：
鉴定报告
鉴定报告续页
鉴定报告附页。
实验一----煤自燃倾向性测定
实验一煤自燃倾向性测定实验目的：1、了解ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理及基本构造；2、掌握利用ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
实验器材：ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪、煤样、氧气瓶、氮气瓶、皂膜流量计实验步骤：一、仪器常数测定1、准备工作（1）样品管的连接将四支已标定体积的空样品管，分别连接1、2、3、4气路，并检查有无漏气。
（2）供气及供电打开氮气和氧气钢瓶，给定压力0.4Mpa。
测流速：用皂膜流量计分别测定载气氮和吸附气氧的流速。
将六通阀置于脱附位置，分别打开各路的切换开关，依次测定载气氮和吸附气氧的流速，N2:30±0.5㎝3/min, O2:20±0.5㎝3/min。
供电：打开主机、打印机电源开关，相应指示灯亮（3）选择测定条件设定【柱箱温度】30℃，【衰减】1，先选择【热导温度】80℃，【桥温】70℃，待温度稳定后，按【启动】键，走基线。
调基线：打开任一路切换开关，其他三路置于关闭状态，用面板上“调零旋钮”依次将各路基线调至一定位置，半小时内基线漂移应不大于0.3mv，按【停止】键停止走基线。
将六通阀置于吸附位置，同时启动秒表计时，吸附五分钟后，将六通阀置于脱附位置，同时按【启动】键，打印机绘制谱图及打印脱附峰面积。
2、测定步骤（1）扣除气路中的死体积准备工作就绪后，打开第一路开关阀，其他三路关闭。
六通阀置于吸附位置，吸附5分钟，关闭第一路，打开另一路，同时将六通阀置于脱附位置，按【启动】键，绘制色谱峰和打印峰面积。
此峰面积为仪器气路中死体积相应的峰面积，其数值仅于操作条件有关，不参与仪器常数的计算，不必记录。
（2）样品管相应峰面积测定打印结束后，立即关闭打开的第二路，打开第一路。
再次按【启动】键，绘制色谱峰和打印峰面积。
此峰面积为相应样品管的峰面积值，是仪器常数计算的依据。
按此方法重复测定5~10次，得到第一路与第二路相关的测定值，以同样的方法测定第一路和第三路、第四路相关的测定值，计算相应的平均值后求的第一路的仪器常数。
煤自燃倾向性测定方法
目录煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础，为此我国《煤矿安全规程》明确规定，所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。
进行煤的自燃倾向性鉴定是一项系统、复杂、严谨的工作，因此有必要对煤的自燃倾向性的测定工作进行规范和细化，因此编制了煤自燃倾向性测定方法的作业指导书。
本作业指导书将介绍测定工作的仪器、测定方法、测定结果的整理分析等内容，以供测定人员学习和参考。
使测定人员对测定工作有较全面和系统地了解，顺利地完成测定工作。
2009年8月8日1 主要内容和适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 煤自燃倾向性测定目的 (1)4 煤自燃倾向性测定方法 (1)4.1 仪器设备及用具 (1)4.2 煤样的制备与管理 (1)4.3 测定步骤 (2)5 煤自燃倾向性等级分类及分类指标 (2)5.1 煤自燃倾向性等级分类 (2)5.2 煤自燃倾向性分类指标 (2)附录：煤的坚固性系数测定原始记录表 (4)1 主要内容和适用范围本作业指导书规定了煤自燃倾向性鉴定方法、分类指标及分类等级。
本作业指导书适用于煤的坚固性系数测定。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。
GB/T 20104-2006 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法GB/T 212-2008 煤的工业分析方法GB/T 214-2007 煤中全硫的测定方法GB/T 217-2008 煤的真相对密度测定方法GB 474-2008 煤样的制备方法GB 482-2008 煤层煤样采取方法3 煤自燃倾向性测定目的煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础，为此我国《煤矿安全规程》明确规定，所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。
4 煤自燃倾向性测定方法4.1 仪器设备及用具煤自燃性测定仪、精度0.0001g的分析天平、煤样粉碎机、标准分样筛（孔径0.10、0.15mm各一个），专用样品管、氮气及氧气钢瓶。
4.2 煤样的制备与管理（1）煤样水分影响进一步粉碎时，自然干燥后将全部煤样破碎至10mm以下，用堆锥四分法缩分至100~150 g，用于制备分析用煤样，其余煤样按原包装密封后封存作为存查煤样。
《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。
煤炭自燃标志性气体实验
根据实验数据得出长城煤矿自然发火模拟实验 各种指标气体浓度及其对应的实验炉内最高温度的 关系曲线如图 1，各种指标气体浓度比值及其对应 的实验炉内最高温度的关系曲线如图 2、图 3。
3 实验矿井条件
长城煤矿主要开采侏罗系下花园组 4#、5#、7# 煤 层。煤种属长焰煤。煤层自然发火等级为Ⅱ级，煤 层自然发火期为 2 个月，属有自然发火危险煤层。 依据长城矿煤层所具有的自燃特性，现以 4# 煤做为 研究样本进行分析研究，4# 煤层上距 5# 煤层一般 13 m 左右，煤层厚度 0． 8 ～ 5． 0 m，平均 3． 85 m，结构简 单，赋存稳定，为良好的工业动力用煤。
烷烃及链烷比变化规律： 通过图 2、图 3 可以看 出，在氧化初期，CH4 的产生绝大多数是煤中吸附的 CH4 解析所致，与煤样中的 CH4 含量密切相关，故 其初始浓度较高，因而链烷比 C2 H6 / CH4 的初始值 很小。随着煤的温度升高，吸附 CH4 的释放量随时 间延长而逐步减小，虽然升温中煤粒内部微孔吸附 CH4 和煤分子结构间吸附 CH4 的释放量会增多，但 抵消不了表面吸附 CH4 初始释放速率快速下降的 影响。而煤吸附的 CH4 量虽然很少，其常温下初始 释放速率与 CH4 相比要慢许多，但温度的升高使得 它们的释放速率加快，这 2 方面的因素使链烷比值 随温度升高而增大。当煤将进入激烈氧化阶段时， 由于氧化分解生成的 CH4 释放量的增加超过了其
试验·研究
（ 2012 － 09）
·19·
图 3 指标气体 CO / O2 浓度比值与煤温的 关系曲线
量急剧增加，剧烈氧化阶段其增加幅度最大； 当煤温 到达活性温度后，后段曲线缓慢上升，最终在其达到 燃点后到达最大值。
曲线表明，试验所得的煤样温度与 CO 生成量 之间的关系基本上是一致的，但在相同煤样温度时， 粒度越小，CO 生成量越大。煤样从室温（ 25． 2 ℃ ） 升到 415． 3 ℃ 时，CO 产生量所增加的倍数达 116 倍。此外，当煤样温度达到 120 ℃ 和 150 ℃ 时，CO 产生量急剧增加，上述温度是 CO 指标气体浓度变 化明显的转折点。
煤层自燃倾向性鉴定
1、清风堵漏，均压通风 2、插管喷注阻化液、埋管注胶 3、地面注氮 4、火区密闭
4.煤层覆岩移动规律与开采沉陷
在地下开采前，岩体在地应力场作用下处于相对平衡状态。 局部矿体被采出后，在岩体内部形成一个采空区，导致周围岩体 应力状态发生变化，引起应力重分布，从而使岩体产生移动变形 和破坏，直至达到新的平衡。随着采矿工作的进行，这一过程不 断重复。它是一个十分复杂的物理、力学变化过程，也是岩层产 生移动和破坏过程，这一过程和现象称为岩层移动。
当前主要采煤国家自燃倾向性测试方法
目前我国采用动态物理吸附氧法，即色谱吸氧鉴定法来鉴定 煤自燃倾向性。该方法是以每克干煤在常温（30℃）、常 压（101325Pa）下的物理吸附氧量作为分类的主指标，将 煤的自燃倾向性等级进行分类。
1.3方法对比 （1）国外所采用的鉴定指标都是与煤的氧化特性直接相关，如 气体、温度、热释放速率、活化能等，采用物理吸氧量作为鉴 定指标的只有中国。 （2）动态物理吸附氧法：原理不合理，忽略化学吸附和化学反 应过程、以简单的单层吸附代替复杂的多层吸附、表面均一假 设不成立 ；指标不科学，在指定的煤粒径范围内，吸氧量会有 一定程度的变化，粒径分布的不同会造成煤自燃倾向性鉴定等 级的改变；需要开展的实验多， 105℃高温干燥破坏了煤内部 结构。 （3）煤的物理吸附氧量随粒径先增大，在120 目（0.15 mm） 左右达到最大值，随后基本保持恒定；吸氧量随温度的降低而 减少，且30℃时吸氧量大的煤样下降趋势也大。
开采沉陷
地下采矿引起岩层移动和地表沉陷的现象和过程。 影响因素：地质因素、水文因素、环境因素、采矿因素、时间因 素等。
地质因素： １煤层的厚度、埋深及倾角的影响 2覆岩结构 ３地质构造 ４岩石质量指标（ＲＱＤ）值 环境因素： １地形地貌 ２第四系覆盖层厚度 采矿因素： １开采宽度的影响 ２采煤方法及顶板管理方法的影响 ３采空区面积
煤的自燃倾向性鉴定和标志性气体测定实验指导书样本
各位同学:由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交, 现在学校参加教育部评估, 所有同学都必须补上实验报告, 在-9-18( 星期三) 中午之前交上来! 事关教育部评估, 请大家认真仔细撰写实验报告, 出现问题个人负责!实验日期: 第三周星期一为 3月11日, 其它时间大家往后推, 查日期!煤的自燃倾向性鉴定一、实验目的1.1了解ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理和基本构造;1.2掌握利用ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
2. 测试原理2.1 仪器工作原理煤自燃倾向性色谱吸氧测定法是基于煤在低温常压下对氧的吸附属于单分子物理吸附状态为理论基础, 按朗格谬尔单分子层吸附方程, 用双气路流动色谱法测定煤吸附流态氧的特性, 以煤在限定条件下, 测定其吸氧量, 以吸氧量值作为煤自燃倾向性分类主指标。
煤的自热首先是开始于吸附空气中的氧气。
当煤中含有一定量的硫份时, 其自热不仪由煤自身吸附空气中的氧而开始的过程, 而且硫化矿物的存在还会吸附空气中的氧气并分解释放热量, 促进煤的自热氧化。
当煤-中不含或含少量硫化物时, 其开始的自热过程主要表现为煤自身吸附空气中的氧气的升温氧化过程。
煤的后随的氧化过程正是开始于吸附氧以后的表面反应, 煤最初的吸氧特性反应了有关煤自热的某些特性, 煤吸氧特性参量主要有: 吸附氧量、吸附环境温度和吸附过程参量。
经过大量的试验研究表明, 煤在低温常压下对氧的吸附符合刚格谬尔(Langmuir)提出的吸附规律, 在实验中应满足下述条件: ①固体表面是均匀的, 也即对某一单组份的煤粒能够认为其表面是均匀的, 因此将每个组份颗粒的Langmuir吸附值叠加, 可使煤的Langmuir吸附从总体上符合Langmuir吸附规律;②被吸附分子问没有相互作用力; ③吸附为单分子层吸附; ④在一定条件下, 吸附与脱附之间能够建立动态平衡。
从而能够按单分子层吸附理论推导出的Langmuir吸附方程计算吸附量。
《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、引言煤炭自燃是一种常见的煤炭储存和运输过程中的问题，它不仅会对煤炭资源造成浪费，还会对环境和人员安全造成威胁。
因此，对煤自燃倾向性的鉴定显得尤为重要。
近年来，随着科技的发展，差示扫描量热法（DSC）作为一种新型的煤自燃倾向性鉴定方法，已经在国内外得到了广泛的应用。
本文旨在通过DSC实验研究，探讨煤自燃倾向性的鉴定方法及影响因素，为煤炭的安全储存和运输提供理论支持。
二、实验原理及方法1. 实验原理DSC是一种热分析技术，通过测量样品在加热或冷却过程中的热效应，可以研究物质的物理和化学性质。
在煤自燃倾向性鉴定中，DSC通过测量煤样在加热过程中的热流变化，反映煤样的氧化反应程度和自燃倾向性。
2. 实验方法（1）样品准备：选取不同地区、不同煤种的煤炭样品，进行破碎、筛分、干燥等处理，制备成符合实验要求的煤样。
（2）DSC实验：将煤样置于DSC仪中，设置不同的加热速率和温度范围，记录煤样在加热过程中的热流变化。
（3）数据处理：对DSC实验数据进行处理，计算煤样的氧化反应程度和自燃倾向性指标。
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在加热过程中的热流变化曲线，以及相应的氧化反应程度和自燃倾向性指标。
2. 结果分析（1）煤的自燃倾向性与煤的化学成分、物理性质、环境条件等因素密切相关。
通过DSC实验，可以定量地反映煤的氧化反应程度和自燃倾向性，为煤的自燃倾向性鉴定提供了一种有效的方法。
（2）DSC实验中，加热速率和温度范围对实验结果有影响。
加热速率过快或温度范围设置不当可能导致煤样的氧化反应不完全或误判。
因此，在实验过程中需要合理设置加热速率和温度范围，以保证实验结果的准确性。
（3）不同地区、不同煤种的煤炭自燃倾向性存在差异。
通过DSC实验，可以比较不同煤样的自燃倾向性，为煤炭的安全储存和运输提供依据。
四、影响因素及改进措施1. 影响因素（1）煤的化学成分和物理性质：煤的化学成分和物理性质对自燃倾向性有重要影响。
试验三 煤的自然倾向性测定
试验三煤的自然倾向性测定一、实验目的通过实验了解煤的自然发火期测定方法，掌握煤自然发火从流变到突变的原因和条件。
二、实验仪器北京东西电子研究所煤自燃性测定仪，型号ZRJ-1。
三、仪器介绍☆ZRJ-1型煤自燃倾向测定仪是煤矿安全分析仪器定点产品，国家《煤矿安全规程》规定使用的"煤自燃倾向性色谱吸氧法"的专用仪器。
煤炭系统百项推广项目之一。
☆利用双气路流动色谱吸氧法，测定煤低温吸附流态氧的特性，根据煤在既定条件下的吸氧量值，对煤进行自燃倾向性等级进行分类。
☆执行标准MT/T707-1997《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》MT/T708-1997《煤自燃性测定仪技术条件》。
特点：1、仪器设计专用性强，结构紧凑、稳定性好、操作简单；2、采用抗氧化热丝元件和恒定热丝平均温度桥路供电方式；3、四路样品同时处理系统，测试效率高；4、微机控制，自动恒温，自动打印分析结果，并按照标准规定自动分类。
测量范围吸氧量0.05-4ml( 毫升)/g( 煤) 测量误差≤5% 基线漂移≤0.6mv/hr 灵敏度≥10mv/ml(N2载气，O2峰高) 电源220V±20%，50Hz±0.5 ，500W。
四、煤的自燃倾向性鉴定方法1.着火点鉴定法着火点法实际上就是利用煤炭经过氧化后（空气或者其他氧化剂）其着火点温度相对降低的原理来进行分类的。
煤炭经过一定氧化后其着火温度降低的越多越易自燃，而且不随氧化剂而变。
我国20世纪50年代依照此原理建立了煤自燃倾向性鉴定方法，并沿用至上个世纪90年代。
2.流态色谱吸氧鉴定法流态色谱吸氧鉴定法是煤科总院抚顺分院依据我国的实际情况，并参照其他产煤国家正在使用的煤自燃倾向性鉴定法及相关研究成果，而提出的一项双气路流动色谱检测技术。
它以煤在低温下吸附流态氧的能力（量和速度）作指标来判断煤的自燃倾向性，其工艺简单、快速，而且数据精度可靠，较为真实地模拟了井下煤炭自燃地环境条件，是我国目前法定地煤炭自燃倾向性鉴定方法，并于1997年形成了煤炭行业标准MT/T707-1997《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定方法》和MT/T708-1997《煤自燃性测定仪技术条件》。
煤自燃倾向性测定 - 实验步骤
煤自燃倾向性测定仪器名称：ZRJ-1 煤自燃性测定仪执行标准：《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》GB/T 20104-2006实验步骤：一、煤样制备1.按GB/T 482-2008《煤层煤样采取方法》的相关规定采取煤层煤样，所采取煤样同时还应符合GB/T 20104-2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》附录B 的要求；2.参照GB 474-2008《煤样的制备方法》有关规定，将自然干燥后的全部煤样破碎至10mm以下，采用堆锥四分法缩分至100-150g用于制备分析用煤样，其余煤样按原包装密封后封存，作为存查煤样；3.将上述100-150g分析用煤样全部粉碎至0.15mm以下，并要求其中0.10-0.15mm的粒度应占70%以上；4. 粉碎后的煤样在广口瓶内密封保存，并在30d内完成各项测定。
二、装样1. 采用精度为0.0001g的分析天平精确称取1.0000g制备好的煤样装入样品管中；2.在样品管的两端塞以少量玻璃棉，并安装在相应气路连接处；3. 每个煤样同时做两个平行样品，减小实验误差。
三、仪器开机1. 开机时必须先通载气（N2），后接通仪器电源。
如果气路上没安装样品管，则仪器的六通阀必须置于“吸附”位置上；2. 打开载气（N2）钢瓶，调节减压阀使N2的出口压力为0.50MPa。
通载气10min后打开仪器电源，相应指示灯与屏幕点亮表明开机成功。
四、煤样预处理1. 将六通阀置于“脱附”位置，并将四路开关阀全部打开，使用稳压阀调节N2流量至40mL/min（使用皂膜流量计测量）；2. 通N210min后，将仪器的柱箱温度设定为105℃，干燥煤样1.5h；3.完成干燥后，调节柱箱温度为30℃，待温度稳定后打开“桥流”开关即可开始吸氧量测定。
五、煤样吸氧量测定1. 打开O2钢瓶，调节减压阀使O2的出口压力为0.50MPa。
2. 确认第1路样品管的开关阀处于“打开”状态，同时关闭2、3、4路的开关阀，将六通阀置于“脱附”位置，使用调节稳压阀分别调节N2和O2流速至规定值（N2：30±0.5mL/min，O2：20±0.5mL/min，皂膜流量计测量）；3. 六通阀置于“吸附”位置，同时用秒表计时，吸附20min后，将六通阀置于“脱附”位置的同时按“启动”键，色谱仪工作站自动开始测定脱附峰面积。
自然发火标志性指标气体的研究与实践
自然发火标志性指标气体的研究与实践摘要：随着矿井机械化程度不断提高,采掘深度与开采强度不断增大,自然发火问题愈加突出；本文基于煤-氧复合导因理论，结合现场实践，确定煤层自然发火标志气体及临界值，进行准确预测和早期预报，以达到“防患于未然”的目的。
关键词：自然发火；指标气体；预测预报高庄煤业现开采3层煤，自燃倾向性鉴定为Ⅱ类，3上煤层自然发火期为56天，3下煤层自然发火期为61天。
1矿井概况高庄煤业位于山东省济宁市微山县付村镇境内，隶属于山东能源枣庄矿业集团有限公司。
矿井始建于1992年11月，1997年10月投产，设计生产能力90万吨/年，改扩建设计能力180万吨/年，2015年12月重新核定生产能力为300万吨/年。
矿井可采煤层为：3上、3下、12下、16煤层，煤层平均厚度：3上煤层4.81m，3下煤层3.51m，12下煤层0.74m，16煤层1.13m，现采3上和3下煤层。
矿井通风方式为中央并列式，主井、副井进风，风井回风。
风井装备2台FBCDZ№29/2×500型轴流通风机，一用一备，双回路供电，电动机功率为2×500KW，主通风机额定风量8100～15300m3/min，额定负压1450～3680Pa。
2指标气体的测定煤层自燃一般要经历三个时期：潜伏期、自热期、发火期，且各个时期都要发生物理、化学变化，消耗和产生一些气体，使附近区域的空气情况发生变化，如温度升高、O2减少、CO2增多，并出现CO及烷类、烯类、炔类气体。
指标气体测试结果如表1所示。
（1）随着煤低温氧化温度上升，氧浓度下降，耗氧量增加，释放出来的气体浓度（包括原生CO2和产生的CO2）均不断上升；（2）采集煤样原始煤层基本不含有瓦斯气体（不排除少量原生瓦斯气体在测试前已经解析释放到空气中），原生煤层中含有CO2气体；（3）在煤体温度达到70-80℃的时候，开始释放出CH4气体；（4）在煤体温度达到100-110℃的时候，开始释放出乙烯（C2H4）气体；（5）在煤体温度达到130-140℃的时候，开始释放出非常少量的乙烷（C2H6）和丙烷（C3H8）气体；（6）测试过程没有检测出乙炔（C2H2）气体。
煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究
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各位同学：由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交，现在学校参加教育部评估，所有同学都必须补上实验报告，在2013-9-18（星期三）中午之前交上来！事关教育部评估，请大家认真仔细撰写实验报告，出现问题个人负责！实验日期：第三周星期一为2013年3月11日，其它时间大家往后推，查日期！课程名称实验名称实验类别实验类型实验要求学生层次任课教师准备教师指导教师班级实验人数每组人数实验学时数实验时间地点周次星期节次矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B101-242 8 2 3 一1-2 安科楼218矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B102-342 8 2 3 四1-2 安科楼218矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B101-242 8 2 5 一1-2 安科楼218矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B102-342 8 2 5 四1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 3 一3-4 安科楼218矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 3 二1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 5 一3-4 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 5 二1-2 安科楼218煤的自燃倾向性鉴定一、实验目的1.1了解ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理和基本构造；1.2掌握利用ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
2. 测试原理2.1 仪器工作原理煤自燃倾向性色谱吸氧测定法是基于煤在低温常压下对氧的吸附属于单分子物理吸附状态为理论基础，按朗格谬尔单分子层吸附方程，用双气路流动色谱法测定煤吸附流态氧的特性，以煤在限定条件下，测定其吸氧量，以吸氧量值作为煤自燃倾向性分类主指标。
煤的自热首先是开始于吸附空气中的氧气。
当煤中含有一定量的硫份时，其自热不仪由煤自身吸附空气中的氧而开始的过程，而且硫化矿物的存在还会吸附空气中的氧气并分解释放热量，促进煤的自热氧化。
当煤-中不含或含少量硫化物时，其开始的自热过程主要表现为煤自身吸附空气中的氧气的升温氧化过程。
煤的后随的氧化过程正是开始于吸附氧以后的表面反应，煤最初的吸氧特性反应了有关煤自热的某些特性，煤吸氧特性参量主要有：吸附氧量、吸附环境温度和吸附过程参量。
通过大量的试验研究表明，煤在低温常压下对氧的吸附符合刚格谬尔(Langmuir)提出的吸附规律，在实验中应满足下述条件：①固体表面是均匀的，也即对某一单组份的煤粒可以认为其表面是均匀的，因此将每个组份颗粒的Langmuir吸附值叠加，可使煤的Langmuir吸附从总体上符合Langmuir吸附规律；②被吸附分子问没有相互作用力；③吸附为单分子层吸附；④在一定条件下，吸附与脱附之间可以建立动态平衡。
从而可以按单分子层吸附理论推导出的Langmuir吸附方程计算吸附量。
2.2工作特点ZRJ—I型煤自燃性测定仪即是根据此基本工作原理研制设计的测定吸氧量以建立煤自燃倾向性测定方法的专用仪器。
其主要特点为：2.2.1 应用气相色谱分析技术，采用双气路由热导检测器直接检测煤对氧的吸附量，设计专用性强，结构紧凑、稳定性好、操作简便；2.2.2 热导检测器采用抗氧化元件和恒定热丝平均温度桥路供电，灵敏度高，使用寿2.2.3 微机控制系统实现温度控制、测定、显示及结果汁算、打印自动化；2.2.4 采用四路样品处理系统，缩短煤样处理周期，提高测定效率。
3.实验器材3.1 ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪3.1.1仪器主要部件1）主机分析单元ZRJ-I型煤自燃性测定仪主机分析单元分为吸附柱恒温箱、检测器及其恒温箱和气路控制系统三个部分。
图1 ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪（1）柱恒温箱仪器恒温箱要求的工作范围为：室温～110o C，为了保证具有良好的恒温性能，热惯性小，恒温箱的保温材料为新型的陶瓷纤维，采用强制式热循环式空气浴方式通风，为保证箱内温度均匀，选用调整风扇达到热风强制式循环的目的。
25W电机固定在恒温箱后面的底板上，用四个减振装置减小电机高速转动对主机的影响，提高了分析精度．加热温度： 300W安装样品管数：4个温度稳定性：1.20、4小时。
（2）热导检测器及其恒温箱a.热导检测器热导检测器是目前气相色谱法中应用最广泛的一种检测器，其通用性强、结构简单、稳定性好、灵敏度适宜，线性范围宽，对所有物质均有响应，而且不破坏样晶。
用于ZRJ一1型煤自燃性测定仪中对煤吸氧量的测定最为合适。
热导检测器的检测原理是基于载气中混有被测组份时，其热导系数发生变化，变化的差异则为热导池的敏感元件所感受。
热导池体内由四个相同的元件组成测量电桥。
热导检测器主要技术指标如下:结构形式：分流直通式四臂热导池；池体材料：不锈钢：元件材料：螺旋形铼－钨丝；冷态电阻：5Q欧姆(20o C)灵敏度： s≥5000 mv cm3／mg检测器温度100o C，氢载气，苯)；噪声：不大于0.1mv；漂移：不大于0.3mv／0.5h；重复性：不大于5％。
热导池体使用无磁不锈钢制成，具有足够的热容量，热稳定性好，同时又具有较强的抗腐蚀能力，桥臂敏感元件为高温抗氧化的铼钨丝制成。
池体为直通式结构，响应快，但是由于载气流量的变化对稳定性有较大的影响，所以对载气流路控制的稳定性要求较高。
元件的铼钨丝为螺旋形，20o C时阻值为50欧姆，桥路元件的阻值是匹配的，同时在装配时经过详细调整，以控制其不平衡输出。
在有一路桥丝损坏时，必须将四支热导元件同时更换。
（2）恒温箱热导检测器恒温箱的作用是保证热导池具有一个良好的工作环境。
仪器采用等温体自然热传导方式，体积小、保温性能好，而且热平快，使得仪器的起动、稳定时间短。
热导检测器恒温箱的技术要求：型式：等温体自然热传导式：温度范围：500C～110℃：加热功率：150W。
（3）气路控制系统a.气路流程ZRJ－1煤自燃性测定仪气路系统共有互路，即载气(第一路)、吸附气(第二路)及混合气(第三路)，如图2所示。
载气进气1进气2稳压阀拉阀前混合器进样注射器样品管热导池六通阀后混合器四通阀五通载气出口平衡气出口放空1放空21234123456（4）（5）（3）1234（12）（10）（1）（2）（6）51234（9）（8）（11）（7）图2 气路系统示意图第一路：载气N2①【吸附】状态下绒气流程：钢瓶氮气减压进入仪器后，经稳压阀(1)和气阻(2)－热导检测器(3)参考臂－六通切换阀(4)经实线位置2—3－四通阀(5)经4—3－后混合器(6)－热导检测器测量臂－载气出口(皂膜流量计)。
②【脱附】状态下绒气流程：钢瓶氮气减压进入仪器后经稳阀(1)和气阻(2)－热导检测器(3)参与臂－六通切换阀(4)经虚线位置2-l-进样注射口I(9)-前五通(10)--样品管(11)--后五通(1 2)--六通阀 4-3(虚线)--四通 4-3--后混合器(6)热导检测器测量臂，出口(皂膜流量计)第二路：吸附气O2(1) 【吸附】状态下吸附气流量，钢瓶氧气减压后进入仪器后，经稳压阀(1)和气阻(2)-拉杆阀(7)-前混合器(8)-六通切换阀(4)经实线位置6-l-进样注射口(9)--前五通(10)-样品管11-后五通(12)－六通切换阀(4)经实线4—5-四通阀(5)经2-l-平衡气出口(皂膜流量计)。
②【脱附】状态下吸附气流程：钢瓶氧气减压进入仪器后经稳阀(1)和气阻(2)－拉杆阀(7)－前混合器(8)－六通切换阀(4)经虚线位置6—5-四通阀(5)经2-1－平衡气出口(皂膜流量计)。
第三路：吸附混合气当使用的吸附气体为纯氧时，此路放空，若因测定其他参数需要(如瓦斯吸附等温线测定等)，吸附气即不为纯氧，则可利用此路通入惰性气体，在前混合器使之和吸附气混合，达到需要的气体的浓度再进入样品管进行测定。
由于在吸氧量的测定中使川的吸附气体为纯氧，因此此路为开放状态(拉杆阀始终是向外拉开位置)。
3.2 分析系统该单元包括检测系统及微机控制、分析系统。
采用交流220V市电经变压后供电，电源板为各电气部件提供相应的直流电压及可控硅SCR同步脉冲，由四个热敏元件组成的测量电桥是仪器的信号检测器。
由于各煤种对氧吸附特性的差异，使测量电桥产生不同的信号电压，该电压经过反相开关K1、衰减开关K2，进入V—F转换器，将信号电压转换为数字信号输入到微机板，计算机对色谱峰信号进行面积积分、吸氧量计算，谱图和计算结果可打印机打印。
各种操作参数可直接在计算机中输入。
温度检测元件为100 Q(20℃)铂电阻器。
铂电阻阻值随温度的变化而变化。
温度、电压转换器将变化的电阻值转换为电压值，该电压值经温度A／D转换器转换为数字信号后输入给微机板。
微机系统根据用户设定的温度进行计算，然后控制加热系统进行加热。
3.3煤样3.4氧气瓶3.5氮气瓶3.6皂膜流量计（或者适用流量计）4 吸氧量测定4.1煤样预处理4.1.1 送检煤样参照GB-402-79《煤层原样采取方法》及GB-474-77《煤样缩制方法》缩制成分析煤样（取100克），其余煤样封存。
4.1.2 将100克分析煤样全部（注意！必须是全部）粉碎至小于0.15mm粒度，但是应注意，0.1～0.15mm粒级的粉煤应占总数的65%～75%，粉碎后的煤样装入250ml的广口瓶中备用。
4.1.3 称取四份1.0+0.01克分析煤样，分别装入四支样品管内，在管的两端在塞以少量玻璃棉，按装在相应气路连接处。
4.1.4 煤样水分处理：将六通阀置于脱附位置，四路开关阀全部打开，通氨气，用稳压阀将流量调至40cm3/min(用皂膜流量计测量)，稳定十分钟后，起动仪器，将柱箱温度设定为105℃，热导温度设为25℃，待温度稳定后保持恒温（如85℃），待温度稳定后开始作吸氧量测定。
4.2 仪器的启动步骤：4.2.1 供气与检漏仪器安装后，首先通载气和吸附气，并检查各接头处，特别是安装过程中初次连接的部件接头处是否漏气。
简单的检漏方法是在各接头处涂抹检漏液(十二烷基硫酸钠溶液或皂液)，视其是否有气泡出现，若有则说明该处漏气，可适当拧紧螺帽或更换密封压环重新安装拧紧、检漏，直到无漏气为止。
4.2.2 供电仪器通气十分钟后，【六通阀】置于【脱附】位置(注意!如果没有样品管时，(【通阀】置于【吸附】位置)，给电源供电。