發(fā)布時(shí)間：2020-10-30 21:51

　　 煤層自燃對(duì)礦井安全生產(chǎn)構(gòu)成巨大危害。我國(guó)侏羅紀(jì)煤儲(chǔ)量大,煤自燃傾向性強(qiáng),對(duì)侏羅紀(jì)煤低溫氧化自燃特性、指標(biāo)氣體臨界值及其影響因素等進(jìn)行研究,研究結(jié)果對(duì)侏羅紀(jì)煤自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和煤火災(zāi)害防治具有重要科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。首先,通過四種不同升溫速率的熱重實(shí)驗(yàn)研究了煤樣低溫氧化過程中的氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué),結(jié)果發(fā)現(xiàn):各煤樣氧化自燃總反應(yīng)歷程相似;煤樣特征溫度隨著變質(zhì)程度增加而滯后,相同條件下越不易氧化自燃;低溫氧化過程中煤樣氧化及熱解反應(yīng)速率逐漸加快,煤樣主要受三級(jí)化學(xué)反應(yīng)方程控制。其次,通過FTIR實(shí)驗(yàn)研究了煤樣低溫氧化過程中主要官能團(tuán)在臨界溫度、干裂溫度點(diǎn)的變化規(guī)律,結(jié)果發(fā)現(xiàn):從常溫升至干裂溫度,脂肪烴和含氧官能團(tuán)是氧化反應(yīng)主要參與者,芳香烴則基本上不參與氧化反應(yīng);煤樣變質(zhì)程度越高,反映芳香核穩(wěn)定情況的取代苯相對(duì)較多,連接在芳香核周圍的烷基側(cè)鏈越短,表明煤分子結(jié)構(gòu)相對(duì)越穩(wěn)定,同時(shí)容易氧化的活潑-OH越少,說明在一定程度上變質(zhì)程度越高的煤樣越不易氧化自燃。最后,通過不同條件下的程序升溫實(shí)驗(yàn)研究了煤樣低溫氧化過程中的生成氣體濃度、耗氧速率以及CO臨界值等宏觀特性,結(jié)果發(fā)現(xiàn):近似指數(shù)增長(zhǎng)的CO、C2H4可以作為煤自然發(fā)火指標(biāo)氣體,賦存于煤中的CO2、CH4、C2H6則不可以;粒徑、供風(fēng)量、氧濃度等能夠影響煤的氧化自燃,粒徑越小煤樣氧化自燃性越強(qiáng),供風(fēng)量適宜可以促進(jìn)煤樣氧化,氧濃度越低則煤氧復(fù)合作用越發(fā)困難;建立CO臨界值多元線性回歸模型,可以對(duì)CO臨界值進(jìn)行判斷,從而為煤自燃的防治提供科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TD752.2
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

析種變質(zhì)程度不同的侏羅紀(jì)煤樣，粘煤（RN）以及東榮二礦的氣煤（GB/T 482-2008）采集實(shí)驗(yàn)所需侏層，取大塊未被水淋的新鮮煤樣與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室。同變質(zhì)程度的大塊侏羅紀(jì)煤樣，進(jìn)行粉碎，經(jīng)過篩分得到粒徑為行密封存儲(chǔ)，以備實(shí)驗(yàn)分析使用。-原、DR-原。實(shí)驗(yàn)采用西安科技大分析儀，如圖 2.1 所示。

表 2.1 煤樣的工業(yè)分析結(jié)果ad/% 灰分 Aad/% 揮01 4.83 60 7.57 53 7.85 塊狀煤樣，經(jīng)研磨和篩分后得到件下干燥 6h，將制備好的煤樣0.05mg 進(jìn)行熱分析實(shí)驗(yàn)。熱重2）。氧比為 4:1）環(huán)境下進(jìn)行，氣體。所有熱重實(shí)驗(yàn)均采用非等溫K/min 和 20K/min。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2863044