煤炭自燃現(xiàn)象在我國的很多礦井中存在,嚴(yán)重威脅礦井的安全生產(chǎn)。煤自然發(fā)火過程可大致分為低溫緩慢氧化階段和高溫快速氧化階段,兩個(gè)階段的轉(zhuǎn)化溫度點(diǎn)即為臨界溫度。研究臨界溫度及其影響因素對煤自然早期預(yù)測預(yù)報(bào)具有重要指導(dǎo)意義。本文選取五種不同變質(zhì)程度煤樣為研究對象。首先,根據(jù)煤氧化反應(yīng)的基本機(jī)理和煤自燃臨界溫度研究的理論基礎(chǔ),分析影響煤氧化性的主要因素,進(jìn)而探討這些因素對煤的臨界溫度可能存在的影響。其次通過程序升溫實(shí)驗(yàn),利用氣相色譜儀分析反應(yīng)物CO、CO2、CH4等氣體濃度變化,測算煤樣的耗氧速率等特征參數(shù)；再次,利用小樣程序升溫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合指標(biāo)氣體法、耗氧速率計(jì)算法和交叉點(diǎn)溫度法測算煤自燃臨界溫度,分析交叉點(diǎn)溫度法在確定煤自燃臨界溫度方面的可行性；最后,改變程序升溫供氧濃度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析煤樣變質(zhì)程度、氧氣濃度等對煤自燃臨界溫度的影響及規(guī)律。得出結(jié)論：CO氣體是預(yù)報(bào)煤自燃的主要指標(biāo)氣體；交叉點(diǎn)溫度法測量煤臨界溫度誤差較小,是理想的測試煤自燃臨界溫度的方法；煤變質(zhì)程度對臨界溫度的影響沒有找到確切規(guī)律,需進(jìn)一步深入研究；煤自燃臨界溫度隨著氧氣濃度的上升而降低。該研究結(jié)果對于研究煤... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 研究背景及研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 煤自燃機(jī)理及自燃臨界溫度研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究內(nèi)容和技術(shù)路線
2 煤自燃過程及特征溫度理論
    2.1 煤氧低溫復(fù)合機(jī)理
    2.2 煤自燃特征溫度的判定
    2.3 影響煤氧化性主要因素
    2.4 本章小結(jié)
3 煤自燃程序升溫實(shí)驗(yàn)
    3.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
    3.2 實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.3 長焰煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系研究
        3.3.1 10%氧氣氛圍條件,長焰煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.3.2 15%氧氣氛圍,長焰煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.3.3 21%氧氣氛圍,長焰煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.3.4 不同供氧條件下長焰煤氧化生成氣體濃度與溫度關(guān)系曲線
    3.4 不粘煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系研究
        3.4.1 10%氧氣氛圍下,不粘煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.4.2 15%氧氣氛圍下,不粘煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.4.3 21%氧氣氛圍下,不粘煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.4.4 不同供氧條件下不粘煤氧化生成氣體濃度與溫度關(guān)系曲線
    3.5 氣煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系研究
        3.5.1 10%氧氣氛圍下,氣煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.5.2 15%氧氣氛圍下,氣煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.5.3 21%氧氣氛圍下,氣煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.5.4 不同供氧條件下氣煤氧化生成氣體濃度與溫度關(guān)系曲線
    3.6 1/3焦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系研究
        3.6.1 10%氧氣氛圍下,1/3焦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.6.2 15%氧氣氛圍下,1/3焦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.6.3 21%氧氣氛圍下,1/3焦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.6.4 不同供氧濃度下1/3焦煤氧化生成氣體濃度與溫度關(guān)系曲線
    3.7 瘦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系研究
        3.7.1 10%氧氣氛圍下,瘦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.7.2 15%氧氣氛圍下,瘦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.7.3 21%氧氣氛圍下,瘦煤產(chǎn)生的氣體濃度與溫度關(guān)系
        3.7.4 不同供氧條件下瘦煤氧化生成氣體濃度與溫度關(guān)系曲線
    3.8 本章小結(jié)
4 煤自燃的臨界溫度研究
    4.1 指標(biāo)氣體CO確定煤樣自燃臨界溫度
    4.2 耗氧速率確定煤樣自燃臨界溫度
        4.2.1 耗氧速率計(jì)算
        4.2.2 耗氧速率突變點(diǎn)分析
    4.3 交叉點(diǎn)溫度法確定煤樣臨界溫度
        4.3.1 長焰煤煤樣臨界溫度
        4.3.2 不粘煤煤樣臨界溫度
        4.3.3 氣煤煤樣臨界溫度
        4.3.4 1/3焦煤煤樣臨界溫度
        4.3.5 瘦煤煤樣臨界溫度
    4.4 三種臨界溫度測試法對比
    4.5 本章小結(jié)
5 臨界溫度影響因素分析
    5.1 煤變質(zhì)程度影響分析
    5.2 供氧濃度對煤自燃臨界溫度的影響
        5.2.1 供氧條件變化對長焰煤臨界溫度的影響
        5.2.2 供氧條件變化對不粘煤臨界溫度的影響
        5.2.3 供氧條件變化對氣煤臨界溫度的影響
        5.2.4 供氧條件變化對1/3焦煤臨界溫度的影響
        5.2.5 供氧條件變化對瘦煤臨界溫度的影響
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3362202