浸水風(fēng)干煤體自燃氧化特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:浸水風(fēng)干煤體自燃氧化特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國(guó)西部礦區(qū)大部分為具有易自燃、埋藏淺、煤層間距近特點(diǎn)的煤層群,受采動(dòng)影響上部采空區(qū)易產(chǎn)生裂隙,形成滲水囤積通道,使遺煤長(zhǎng)期處于水浸泡狀態(tài),導(dǎo)致煤體發(fā)生變化;加之開采下煤層時(shí)的探放水過(guò)程中出現(xiàn)“水氣置換”,漏風(fēng)增加,從而增大煤自燃危險(xiǎn)性。為了解浸水風(fēng)干后煤自燃的氧化特性變化,本論文以神東補(bǔ)連塔礦1-2煤層煤樣為主要研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)研究的方法,對(duì)不同粒徑的原煤與浸水風(fēng)干煤樣自燃氧化特性參數(shù)進(jìn)行宏觀表征研究,同時(shí)對(duì)浸水風(fēng)干過(guò)程中煤的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行微觀實(shí)驗(yàn)分析,揭示浸水風(fēng)干煤體的自燃氧化特性以及微觀孔隙變化之間的相互關(guān)系,其成果對(duì)淺埋藏近距離煤層群煤自燃的防治技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。 采用ZRJ-Ⅱ型煤自燃特性分析系統(tǒng)進(jìn)行程序升溫過(guò)程,研究了煤自燃氧化過(guò)程的氣體產(chǎn)物隨粒徑、浸水時(shí)間的變化規(guī)律,分析了CO、CO2等氣體產(chǎn)生量以及交叉點(diǎn)溫度等自燃特性與粒徑、浸水時(shí)間之間的關(guān)系,并將原煤樣與浸水風(fēng)干煤樣的自燃氧化特性進(jìn)行對(duì)比,得出神東補(bǔ)連塔礦1-2煤層的原煤樣的自燃氧化特性隨粒徑的增大而減小;煤體浸水風(fēng)干后,粒徑為35~50目時(shí),其自燃氧化特性變化顯著,最容易發(fā)生自燃氧化;隨著浸水時(shí)間的增加,其氧化特性先增強(qiáng),然后有所降低,當(dāng)浸水時(shí)間為30天時(shí),煤體最容易自燃氧化。 利用BELSORP-max比表面積測(cè)定儀研究了不同條件下煤樣的比表面積、孔容以及孔徑分布特征,得出不同粒徑原煤樣的比表面積基本在25~40m2/g范圍內(nèi),且隨著粒徑的增大而增大;經(jīng)過(guò)浸水風(fēng)干過(guò)程的煤樣的比表面積明顯降低到20~25m2/g范圍內(nèi),,且隨著粒徑增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì),其中粒徑為30~50目時(shí)比表面積最大;在不同浸水時(shí)間條件下,煤的比表面積先減小后增加,其中浸泡20天時(shí)比表面積最小。 分析對(duì)比了浸水風(fēng)干煤體煤自燃過(guò)程的宏觀特征參數(shù)與微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化特征,研究了其微觀特征變化與煤自燃氧化宏觀特征變化規(guī)律之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,得出了浸水風(fēng)干過(guò)程煤體比表面積變化對(duì)煤自燃氧化的影響則呈現(xiàn)階段性,比表面積大于25m2/g時(shí),比表面積越小越容易自燃,但小于25m2/g則反之。
【關(guān)鍵詞】:煤自燃 浸水風(fēng)干煤體 粒徑 比表面積 水分
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)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
【目錄】:
- 論文審閱認(rèn)定書3-4
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 圖清單12-16
- 表清單16-18
- 變量注釋表18-19
- 1 緒論19-27
- 1.1 選題背景及研究意義19-20
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)20-24
- 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線24-27
- 2 不同粒徑浸水風(fēng)干煤體自燃特性實(shí)驗(yàn)研究27-50
- 2.1 實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備27-28
- 2.2 實(shí)驗(yàn)條件及要求28-29
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析29-48
- 2.4 本章小結(jié)48-50
- 3 不同浸水時(shí)間浸水風(fēng)干煤體自燃特性實(shí)驗(yàn)研究50-57
- 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置50
- 3.2 實(shí)驗(yàn)條件及要求50-51
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析51-56
- 3.4 本章小結(jié)56-57
- 4 浸水風(fēng)干煤體微觀孔隙結(jié)構(gòu)變化特征實(shí)驗(yàn)研究57-74
- 4.1 實(shí)驗(yàn)原理及裝置57-59
- 4.2 實(shí)驗(yàn)要求及條件59-60
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析60-72
- 4.4 本章小結(jié)72-74
- 5 浸水風(fēng)干煤體自燃特性與孔隙結(jié)構(gòu)變化對(duì)比分析74-83
- 5.1 不同粒徑條件下煤樣自燃特性與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)比74-79
- 5.2 不同浸水時(shí)間煤樣自燃特性與孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)比分析79-82
- 5.3 本章小結(jié)82-83
- 6 結(jié)論與展望83-86
- 6.1 全文總結(jié)83-84
- 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)84
- 6.3 研究展望84-86
- 參考文獻(xiàn)86-89
- 作者簡(jiǎn)歷89-91
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:浸水風(fēng)干煤體自燃氧化特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):324857
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