為了研究煤緩慢氧化與CO釋放速率的關(guān)系,采集采空區(qū)內(nèi)的煤樣作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象,改變不同實(shí)驗(yàn)條件,模擬煤樣在采空區(qū)內(nèi)實(shí)際的自燃環(huán)境,同時(shí)利用數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算各種條件下煤樣緩慢氧化過(guò)程中CO釋放速率,在此基礎(chǔ)上利用因子模型確定CO釋放速率的主要因素有:溫度,O2濃度,平均粒徑,空氣流量。其中O2影響因子0.897,溫度為0.895,空氣流量為0.827,粒徑為0.773。由CO釋放速率多因素耦合公式與氧化升溫實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證知,溫度與粒徑、氧濃度這兩個(gè)因素的交互作用是負(fù)效應(yīng),使CO釋放速率的值減弱;與空氣流量的交互作用為強(qiáng)烈的正化效應(yīng),使得CO釋放速率的值明顯增大。O2濃度、溫度和空氣流量對(duì)CO的產(chǎn)生占主導(dǎo)作用并驗(yàn)證了灰色關(guān)聯(lián)的計(jì)算結(jié)果。采用工業(yè)與元素分析、DSC特性曲線等實(shí)驗(yàn)對(duì)五種不同變質(zhì)程度煤樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明在相同升溫速率條件下,隨著水分（Mad）與揮發(fā)分（Vad）的增加,煤的變質(zhì)程度的降低,表觀活化能減小,煤的自燃傾向性變大,煤樣的吸收峰峰值呈上升趨勢(shì),零值點(diǎn)向低溫偏移,CO釋放速率升高,反之亦然。研究不同氧化升溫條件下煤的CO產(chǎn)生機(jī)理對(duì)預(yù)防礦井火災(zāi)工作提供了重要的理論依據(jù)。圖29幅;... 

【文章來(lái)源】：華北理工大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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484工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖

第2章CO釋放速率的影響因素研究-11-2.2氧化升溫實(shí)驗(yàn)分析選擇唐山礦采空區(qū)煤樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，采用控制變量法進(jìn)行氧化升溫試驗(yàn)，并結(jié)合因子分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)。2.2.1實(shí)驗(yàn)參數(shù)及設(shè)備實(shí)驗(yàn)儀器有氣相色譜儀（型號(hào)：KSS-5690A；第一通道為色譜柱配合熱導(dǎo)檢測(cè)器分析O2，N2，H2；第二通道為色譜柱配合氫焰檢測(cè)器分析CH4，C2H6，C2H4，C2H2；最后一個(gè)通道則是分析CO和CO2，CH4；氣體檢測(cè)精度0.0001%）。其他儀器還有型號(hào)為GB-1000B空氣泵；型號(hào)為GH-200氫氣發(fā)生器；型號(hào)為YLF-1000煤升溫氧化爐；實(shí)驗(yàn)溫度控制儀；計(jì)算機(jī)采集信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；其他實(shí)驗(yàn)裝置有錘子；篩子；電子天平。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖3所示。圖3氣相色譜測(cè)試設(shè)備Fig.3Gaschromatographytestequipment測(cè)定用量杯備好的煤樣，用電子天平稱取80g。制備好的煤樣立即裝入樣品袋中，保證煤樣新鮮，盡量不受到空氣氧化。實(shí)驗(yàn)條件為有以下變量：煤樣粒度；空氣流量；升溫速率；O2濃度；溫度；孔隙率；視密度；煤體積。八個(gè)變量任意組合進(jìn)行氧化升溫實(shí)驗(yàn)，當(dāng)程序升溫箱內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，測(cè)量煤樣溫度，同時(shí)收集氣體，利用氣相色譜儀取其氣樣進(jìn)行氣體分析。將80g煤樣放入煤樣罐內(nèi)，將蓋子改好密封，將煤樣罐放入溫度程序控制箱內(nèi)，分別連接進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口和溫度探頭。用洗衣水氣泡，用刷子檢查設(shè)備的氣密性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將預(yù)先配好的不同濃度的O2引入煤樣罐，氣壓為0.04MPa，程

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-18-表9解釋的總方差Table9Explainsthetotalvariances成分初始特征值提取平方和載入旋轉(zhuǎn)平方和載入合計(jì)方差/%累積/%合計(jì)方差/%累積/%合計(jì)方差/%累積/%13.5844.7144.713.5844.7144.712.8535.6235.6222.00125.0169.722.0025.0169.722.4230.2365.8531.0913.7183.421.0913.7183.421.4117.5783.4240.637.8791.29——————50.516.3697.65——————60.131.5699.22——————70.050.6299.83——————80.010.17100.0——————注：主成分分析從圖4也可以看出，前三個(gè)因素都在一個(gè)斜率很大的斜線段上面，而從第四個(gè)因素來(lái)看，斜率變得平緩，因此選擇前三個(gè)因素作為主要因素。圖4碎石圖Fig.4Graveldiagram根據(jù)旋轉(zhuǎn)后的因子載荷表，如表10可以知道，主因子包括：溫度，O2濃度，平均粒徑，空氣流量，這四個(gè)影響因素說(shuō)明主成分一是反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件的維度，其方差貢獻(xiàn)率為44.7%，是三個(gè)因子中貢獻(xiàn)最大的一個(gè)，說(shuō)明這一主成分對(duì)整體氧化升溫實(shí)驗(yàn)的影響最大，第二第三因子對(duì)其影響較小，本文將采空區(qū)內(nèi)CO釋放速率的


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