通過(guò)浸泡方法制備一系列不同外來(lái)水分含量的煤體,利用程序升溫氧化實(shí)驗(yàn)?zāi)M煤自燃過(guò)程,研究外來(lái)水分對(duì)煤自燃特性的影響;結(jié)合熱分析和孔結(jié)構(gòu)表征實(shí)驗(yàn),探討外來(lái)水分對(duì)煤自燃過(guò)程影響作用機(jī)制。外來(lái)水分對(duì)煤自燃過(guò)程的作用機(jī)制隨著煤自燃狀態(tài)發(fā)展而發(fā)生變化,主要表現(xiàn)出四個(gè)階段。在緩慢氧化階段,外來(lái)水分主要隔離煤與氧氣的接觸反應(yīng),對(duì)煤自燃起到物理抑制作用;在加速氧化階段,水分可直接參與煤氧反應(yīng),起到化學(xué)促進(jìn)作用;經(jīng)過(guò)緩慢氧化階段和加速氧化階段,大量外來(lái)水分的蒸發(fā)導(dǎo)致煤顆粒表面裂隙增大,水分越大的煤生成的活性點(diǎn)位會(huì)更多,當(dāng)煤自燃進(jìn)入快速氧化階段,外來(lái)水分對(duì)煤氧化反應(yīng)的影響表現(xiàn)出延遲促進(jìn)效應(yīng);當(dāng)煤體溫度達(dá)到180℃后,隨著煤體溫度進(jìn)一步升高,不同初始外來(lái)水分含量的煤體自燃特征逐漸趨于一致。 

【文章來(lái)源】：燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2020,48(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

程序升溫氧化實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

不同外來(lái)水含量煤體在升溫氧化過(guò)程中CO的釋放

圖3 不同外來(lái)水含量煤體在升溫氧化過(guò)程中CO的釋放由圖4可知，在緩慢氧化階段(30-70℃)，CO2濃度變化趨勢(shì)與CO一致，含水量越小的煤樣由于外來(lái)水分少，煤氧接觸面積大于含水量大的煤樣，其CO2濃度明顯高于含水量大的煤。到加速氧化階段(70-110℃)，CO2釋放量與外來(lái)水分含量之間的關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)折性變化，CO2濃度開(kāi)始隨著外來(lái)水分含量的增加而增大，特別是隨著煤體溫度的提高，外來(lái)水分對(duì)CO2生成的促進(jìn)作用也越來(lái)越顯著;這說(shuō)明在此階段外在水分參與煤自燃過(guò)程，促進(jìn)了CO2前驅(qū)體化合物的生成，水分含量越大這種促進(jìn)效應(yīng)也越強(qiáng)。進(jìn)入煤自燃快速氧化階段后，CO2延續(xù)了前一階段的釋放規(guī)律，特別是當(dāng)煤體溫度高于160℃時(shí)，CO2釋放量呈現(xiàn)出指數(shù)形式增加;在這一階段煤體中外來(lái)水分已基本完全脫除，水分的促進(jìn)作用已消失，溫度對(duì)煤氧化學(xué)反應(yīng)的加速效應(yīng)起主導(dǎo)作用，初始含水量大的煤其煤氧復(fù)合反應(yīng)加劇[18]，促進(jìn)CO2釋放量增大。當(dāng)煤體溫度達(dá)到200℃時(shí)，煤樣CO2生成不再受到初始水分含量影響，不同含水量煤炭CO2釋放量差距逐漸減小，最終呈靠攏趨勢(shì)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]抑制礦井粉塵的多元離子潤(rùn)濕劑復(fù)配方法與應(yīng)用研究[J]. 梁國(guó)棟.  礦山機(jī)械. 2018(10)
[2]浸水過(guò)程對(duì)長(zhǎng)焰煤自燃特性的影響[J]. 秦波濤,宋爽,戚緒堯,仲曉星,劉慈.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]水對(duì)采空區(qū)遺煤吸附電廠煙氣影響的理論計(jì)算[J]. 金智新,武司苑,鄧存寶,戴鳳威,王雪峰.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]吸濕預(yù)氧化對(duì)提質(zhì)褐煤自燃傾向性的影響[J]. 劉麗華,初茉,黨彤彤,曲洋,孫任暉,暢志兵.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]含水率對(duì)煤二次氧化自燃特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄧軍,鄧寅,張玉濤,張嬿妮.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]水分對(duì)煤自燃臨界溫度影響的試驗(yàn)研究[J]. 徐長(zhǎng)富,樊少武,姚海飛,張群,鄭忠亞,吳海軍.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2015(07)
[7]高水分含量對(duì)煤自然發(fā)火特性參數(shù)影響的試驗(yàn)研究[J]. 鄭學(xué)召,魯軍輝,肖,趙彥輝,李青蔚.  安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]掘進(jìn)工作面綜合降塵技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 鮑慶國(guó),周順.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2013(06)
[9]水分對(duì)煤低溫氧化耗氧量影響的研究[J]. 雷丹,王德明,仲曉星,李金帥,焦新明.  煤礦安全. 2011(07)
[10]水分在煤低溫氧化過(guò)程中的影響研究[J]. 張玉濤,王都霞,仲曉星.  煤礦安全. 2007(11)

博士論文
[1]熱干燥過(guò)程中褐煤物化結(jié)構(gòu)的演變及其對(duì)提質(zhì)煤水分復(fù)吸的影響[D]. 景曉霞.太原理工大學(xué) 2015
[2]水浸煤自燃宏觀特征及防治技術(shù)研究[D]. 徐長(zhǎng)富.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015

碩士論文
[1]煤層靜壓注水參數(shù)優(yōu)化及含水量對(duì)煤自燃的影響研究[D]. 范酒源.華北理工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3329037