發(fā)布時(shí)間：2017-12-16 23:32

  本文關(guān)鍵詞：煤絕熱氧化實(shí)驗(yàn)及動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析

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【摘要】：煤自然發(fā)火是威脅礦井安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害,而實(shí)驗(yàn)研究煤低溫氧化升溫規(guī)律,分析煤層的自然發(fā)火特性,對(duì)于指導(dǎo)煤礦現(xiàn)場(chǎng)防滅火工作具有重要意義。本文采用改進(jìn)的絕熱氧化實(shí)驗(yàn)對(duì)煤自然發(fā)火特性進(jìn)行了研究。首先,基于煤自然發(fā)火的相關(guān)理論,建立了煤體導(dǎo)熱及對(duì)流散熱與氧化放熱的熱平衡關(guān)系式,據(jù)此計(jì)算出煤體絕熱氧化升溫實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的升溫條件,確定了實(shí)驗(yàn)參數(shù),對(duì)指導(dǎo)煤絕熱實(shí)驗(yàn)研究有重要意義。然后,利用公斤級(jí)煤絕熱氧化升溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在純氧的條件下對(duì)神東2-2煤層煤樣進(jìn)行了自然發(fā)火測(cè)試,研究了煤絕熱氧化升溫過(guò)程中溫度和氣體產(chǎn)物的變化規(guī)律,據(jù)此計(jì)算得到煤自燃的特性參數(shù);建立了煤自燃的反應(yīng)活化能與反應(yīng)級(jí)數(shù)的計(jì)算模型,并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出絕熱氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)。隨后,在類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)條件下,開(kāi)展了煤樣一次與二次氧化絕熱升溫實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)煤體二次氧化時(shí),自然氧化升溫加快,活化能減小,說(shuō)明煤二次氧化,具有更強(qiáng)的自燃傾向性。最后,推導(dǎo)出利用絕熱氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算其它條件下煤自然升溫規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)利用絕熱氧化實(shí)驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法,得到煤樣在空氣中絕熱氧化自燃參數(shù),模擬結(jié)果與煤樣大型自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合。本研究對(duì)指導(dǎo)用絕熱氧化實(shí)驗(yàn)快速分析煤自燃特征參數(shù),指導(dǎo)煤自燃防治有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD752.2

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1297919