本文關(guān)鍵詞：控制升溫條件下煤低溫氧化放熱性強(qiáng)弱與發(fā)火期研究

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【摘要】：低溫條件下,煤氧結(jié)合發(fā)生復(fù)雜的復(fù)合作用,所產(chǎn)生的熱量將促使煤體溫度升高,甚至引發(fā)煤體自燃。為研究本階段煤氧化升溫規(guī)律,在程序控制條件下,對(duì)煤樣進(jìn)行線性升溫實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)工況包括三方面:不同氣體、不同粒徑、不同煤量。不同氣體分為氧氣、空氣、氮?dú)狻⒉煌怏w,不同粒徑取0.5-1mm、2-5mm、6-10mm,煤量為500g、1000g。每種工況下對(duì)同一煤樣進(jìn)行多次線性升溫,研究原始煤樣和氧化后煤樣升溫的差異。實(shí)驗(yàn)得到各條件下煤體溫度隨時(shí)間的變化曲線。由于溫度圖上各曲線相差很小,較難直觀看出其內(nèi)在規(guī)律。本文將溫度隨時(shí)間的變化采用溫差的方法進(jìn)行分析,在溫差圖上可清晰地看出各曲線的變化規(guī)律。研究表明:1)同時(shí)進(jìn)行通入氧氣(或空氣)與不通氣體的對(duì)比升溫,更有利于分析計(jì)算煤的氧化放熱量;2)粒徑過大或過小均不利于煤體氧化升溫,都在一定程度上阻礙了煤體低溫氧化的熱效應(yīng),熱釋放量相應(yīng)減小;3)煤量多少對(duì)低溫氧化熱量釋放與積聚影響不大,對(duì)升溫情況影響較小。對(duì)煤樣的多次反復(fù)升溫研究發(fā)現(xiàn):1)存在氧化放熱時(shí)溫差曲線明顯高于無放熱時(shí)溫差曲線,且熱釋放速率越大溫差曲線數(shù)值越大;2)氧化放熱速率隨溫度升高總體呈增大趨勢(shì);3)被氧化升溫次數(shù)越多,煤的氧化放熱速率越小,溫差曲線數(shù)值也越小。相同控制升溫條件下,煤樣溫差曲線數(shù)值大小可有效地反映煤樣處于此環(huán)境下氧化放熱性的強(qiáng)弱。利用熱力學(xué)及能量守恒等相關(guān)定律,推導(dǎo)出煤控制升溫過程熱釋放速率計(jì)算模型與煤樣自然發(fā)火期計(jì)算模型。該發(fā)火期計(jì)算模型根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算煤在各溫度下的放熱率,并考慮相應(yīng)條件下的散熱情況,具有良好的借鑒和推廣意義。針對(duì)石港礦14#、15#煤層煤樣控制升溫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算其控制升溫過程熱釋放速率與自然發(fā)火期,使用熱重?cái)?shù)據(jù)計(jì)算其活化能。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD752.2

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號(hào)：1257098