煤炭自然發(fā)火是我國(guó)煤炭生產(chǎn)面臨的主要災(zāi)害之一,煤自燃不僅對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成巨大威脅,還會(huì)浪費(fèi)煤炭資源以及造成環(huán)境污染。自燃傾向性是煤自燃發(fā)火的內(nèi)在屬性,它反映出的是煤自燃發(fā)火能力大小,影響煤層自燃傾向性因素很多,總的來(lái)說(shuō)是由于煤內(nèi)部組成與結(jié)構(gòu)差異引起煤自燃傾向性的不同。因此,運(yùn)用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的辦法,深入探討煤的組成和結(jié)構(gòu)對(duì)煤自燃傾向性的影響,揭示導(dǎo)致自燃傾向性差異的本質(zhì),為礦井火災(zāi)防治進(jìn)一步提供理論支持。首先為了鑒別煤的種類(lèi),對(duì)6種煤樣進(jìn)行鏡質(zhì)組反射率測(cè)定。同時(shí)運(yùn)用煤自燃傾向性的氧化動(dòng)力學(xué)判定方法對(duì)煤樣自燃傾向性進(jìn)行計(jì)算與分析,隨著鏡質(zhì)組反射率增大,判定指數(shù)越來(lái)越大,煤自燃傾向性越來(lái)越小。然后分別從煤的組成與結(jié)構(gòu)入手,研究煤樣之間差異性以及對(duì)自燃傾向性影響規(guī)律。在煤的組成上,采用元素分析、工業(yè)分析和顯微組分分析手段,分析煤的組成指標(biāo)對(duì)自燃傾向性影響規(guī)律與影響機(jī)理,在煤的結(jié)構(gòu)上,采用SEM初步觀察煤體結(jié)構(gòu)差異,利用低溫氮?dú)馕綄?shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究煤的孔隙結(jié)構(gòu)特征以及孔徑分布情況,為了研究煤分子結(jié)構(gòu)不同,采用FIFT技術(shù)手段,分析了煤樣在常溫以及升溫過(guò)程中活性基團(tuán)種類(lèi)以及含量差異。最后系統(tǒng)綜合分析煤的組成與結(jié)構(gòu)對(duì)自燃傾向性影響規(guī)律。研究表明,不同煤樣的組成與結(jié)構(gòu)差異性明顯,隨著煤的變質(zhì)程度加深,活性基團(tuán)種類(lèi)和數(shù)量逐漸變少,煤體結(jié)構(gòu)由疏松變得緊致,阻礙煤自燃影響因素的作用越來(lái)越強(qiáng),煤的自燃傾向性也就隨之減弱。由此可知正是因?yàn)槊褐械慕M成與結(jié)構(gòu)上的差異才最終導(dǎo)致了自燃傾向性強(qiáng)弱。對(duì)于了解煤自燃機(jī)理以及礦井火災(zāi)防治有著重要意義。
【學(xué)位單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TD752.2
【部分圖文】：

圖 1 氧化動(dòng)力學(xué)綜合指數(shù)判定裝置Fig 1 Oxidative dynamic synthesis index determination device過(guò)程

圖 2 不同煤種的交叉點(diǎn)溫度Fig.2 The intersection of different coal temperature點(diǎn)溫度是指煤樣中心溫度與外界環(huán)境溫度相同時(shí)溫度，它代煤的氧化能力大小，由圖 2 和表 4 可知，煤的交叉點(diǎn)溫度與

圖 3 不同煤種的 70℃氧氣濃度Fig.3 Different coal 70℃ oxygen concentration不同煤樣的 70℃氧氣濃度，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)定的是煤樣罐出口的氧化完之后剩下的氧氣濃度，剩余氧氣濃度越大，則與煤樣反應(yīng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2832636