【摘要】：能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有舉足輕重的地位,與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密聯(lián)系。我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富,隨著科技進(jìn)步,礦山災(zāi)害事故不斷下降,但煤自然發(fā)火依然對(duì)煤炭安全開采造成威脅。所以十分有必要對(duì)煤炭自然發(fā)火進(jìn)行預(yù)防,確保井下安全開采,為員工提供安全的工作環(huán)境。選取了五種不同煤種作為研究對(duì)象,通過對(duì)各不同變質(zhì)程度煤樣進(jìn)行程序升溫氧化實(shí)驗(yàn),對(duì)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加工分析研究,得到了煤自燃產(chǎn)生的不同氣體隨煤氧化溫度的變化關(guān)系。根據(jù)指標(biāo)氣體選取原則,從煤自燃氧化過程中產(chǎn)生的氣體中,選取了用于反應(yīng)各煤種自然發(fā)火狀態(tài)的氣體指標(biāo)。煤自燃災(zāi)害事故的發(fā)生會(huì)受到諸多因素的影響。對(duì)不同煤樣進(jìn)行了差示掃描量熱法實(shí)驗(yàn)分析,得到了變質(zhì)程度,升溫速率對(duì)煤自燃特性的影響。將選取出的標(biāo)志氣體,進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行了分析。最終確定了不同變質(zhì)程度煤樣對(duì)應(yīng)各指標(biāo)氣體的灰色關(guān)聯(lián)度。將各種指標(biāo)氣體的關(guān)聯(lián)度由大到小進(jìn)行排序,從中選取灰色關(guān)聯(lián)度大的氣體作為指標(biāo)氣體。建立了相對(duì)完備的煤自燃預(yù)測(cè)指標(biāo)氣體體系。研究成果對(duì)于礦井火災(zāi)預(yù)測(cè)具有一定的理論指導(dǎo)意義。圖31幅;表15個(gè);參59篇。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TD752.2
【圖文】：

變質(zhì)水平越高。壓力升高，導(dǎo)致反應(yīng)速度逐漸降低，但煤過程中煤質(zhì)物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，降低了煤的孔隙率、增加了煤量。通過煤樣工業(yè)分析基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，得出煤樣的基本特征參數(shù)。分析驗(yàn)裝置及條件《煤層煤樣采取辦法》（GB/T452-2008）在各個(gè)煤礦采取所實(shí)驗(yàn)分別包括，山西常村無煙煤、范各莊 3551 肥煤、東歡坨氣煤、內(nèi)褐煤等五種煤樣。工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)[45-48]是探究煤質(zhì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)性試分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出個(gè)煤種的基本參數(shù)。利用試驗(yàn)結(jié)果，為煤，自然發(fā)火預(yù)報(bào)體系提供依據(jù)。本文利用 5E-MAG6700 全自動(dòng)工 所示），對(duì)其煤樣進(jìn)行工業(yè)分析實(shí)驗(yàn)，新鮮煤樣進(jìn)行 2 組實(shí)驗(yàn)，了各煤種的煤質(zhì)特性，其結(jié)果如表 2 所示。

H4、C2H4、C2H6等氣體的影響規(guī)律。驗(yàn)裝置及條件實(shí)驗(yàn)裝置了探究指標(biāo)氣體因不同變質(zhì)程度影響的產(chǎn)生規(guī)律，本實(shí)驗(yàn)采取兩部分分利用實(shí)驗(yàn)室自制的升溫氧化箱對(duì)煤樣進(jìn)行程序升溫，該系統(tǒng)主要由燥箱、空氣發(fā)生器、調(diào)溫系統(tǒng)、進(jìn)氣設(shè)備、出氣設(shè)備、氣體收集裝置 所示。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆解方便，容易維護(hù)，操作簡(jiǎn)便。該步實(shí)驗(yàn)煤樣進(jìn)行升溫加熱操作，收集在不同溫度條件下，煤樣所產(chǎn)生在“尾氣”收集完畢后，等待對(duì)其氣體組分、氣體濃度等進(jìn)行深入加分利用 KSS-5690A 型號(hào)氣相色譜儀，對(duì)第一步中所收集的氣體進(jìn)行的分析，探索在不同溫度下，煤升溫氧化過程當(dāng)中“尾氣”氣體組分量。其優(yōu)點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度較高，操作簡(jiǎn)便，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間成本如圖

圖 4 氣相色譜系統(tǒng)Fig.4 Gas Chromatography System）煤樣制備驗(yàn)選取山西常村無煙煤，范各莊 3551 肥煤，東歡坨氣煤，內(nèi)蒙古長(zhǎng)焰，等五個(gè)煤種作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象。選取各不同煤樣新鮮煤樣放入密封理，盡量降低其被氧化的概率及程度，確保煤樣自身代表性。在實(shí)驗(yàn)樣的方法，對(duì)煤樣進(jìn)行選取。在對(duì)不同煤樣用顎式破碎機(jī)將試樣破碎徑為 0.18~0.25mm（60~80 目）的各煤樣 200g 以上，儲(chǔ)存在密閉的自）實(shí)驗(yàn)過程制備好的煤樣進(jìn)行稱量，取 80g 放置煤樣罐中。程序升溫的升溫速率min，實(shí)驗(yàn)過程中不間斷的將 100ml/min 的壓縮空氣流注入煤樣罐內(nèi)；制在：30℃～260℃；煤樣溫度在 30℃～160℃時(shí)，每間隔 10℃進(jìn)行一集；當(dāng)煤溫溫度在 160℃～260℃時(shí)，每隔 20℃進(jìn)行一次“尾氣”收集

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2777282