煤低溫氧化實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:煤低溫氧化實(shí)驗(yàn)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:煤自然發(fā)火一直是威脅礦井安全生產(chǎn)的重大因素,研究煤低溫氧化升溫規(guī)律,對(duì)于掌握煤自然發(fā)火特性,指導(dǎo)煤礦現(xiàn)場(chǎng)防滅火工作意義重大。研究煤的自燃特性,主要從兩個(gè)方面著手:一是表征煤自燃危險(xiǎn)性的時(shí)間量度,即煤自然發(fā)火期,二是體現(xiàn)煤自燃難易程度內(nèi)在屬性的煤自燃傾向性。(1)本文在煤自燃過程理論研究基礎(chǔ)上,通過優(yōu)化煤氧化反應(yīng)裝置、溫度檢測(cè)和控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)及氧化氣體產(chǎn)物分析系統(tǒng),建立了完善的公斤級(jí)煤氧化絕熱升溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。(2)利用基于公斤級(jí)煤氧化絕熱升溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)黃陵二號(hào)礦煤樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了7.5kg煤自然氧化升溫過程實(shí)驗(yàn)研究。通過對(duì)煤樣溫度和氧化氣體產(chǎn)物數(shù)據(jù)的分析計(jì)算,獲得了:不同溫度階段煤氧化放熱強(qiáng)度、耗氧速度、CO等指標(biāo)氣體產(chǎn)生率、特征溫度以及煤自燃的極限參數(shù)等煤自燃的特性參數(shù)。通過與大型(西安科技大學(xué)XK-Ⅵ)煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)的對(duì)比,證明公斤級(jí)煤氧化絕熱升溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以用于煤自然發(fā)火過程測(cè)試。能夠較真實(shí)地模擬煤自然發(fā)火過程,并確定現(xiàn)場(chǎng)煤層最短自然發(fā)期、判定煤自燃危險(xiǎn)性。(3)最后經(jīng)過對(duì)煤樣的預(yù)先絕氧干燥,同時(shí)為反應(yīng)煤樣供給純氧氣,進(jìn)行了基于絕熱氧化煤自燃傾向性的快速測(cè)試研究。通過對(duì)三種不同變質(zhì)程度的干燥煤樣進(jìn)行純氧絕熱氧化實(shí)驗(yàn),測(cè)定了三者的低溫階段升溫速率、耗氧速率、CO生成速率等,由于純氧絕熱氧化實(shí)驗(yàn)時(shí)間大大縮短,用其代替空氣氧化實(shí)驗(yàn)具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】:煤自燃 自然發(fā)火期 耗氧速度 放熱強(qiáng)度 煤自燃傾向性
【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TD752.2
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 1 緒論8-19
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-17
- 1.2.1 煤自燃過程9-10
- 1.2.2 煤氧復(fù)合類型10-11
- 1.2.3 影響煤自燃的主要因素11-14
- 1.2.4 煤自然發(fā)火期14-15
- 1.2.5 煤自燃特性實(shí)驗(yàn)研究15-17
- 1.3 研究?jī)?nèi)容17
- 1.4 研究方法及技術(shù)路線17-19
- 2 煤氧化絕熱升溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究19-31
- 2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19-20
- 2.2 實(shí)驗(yàn)煤量及反應(yīng)裝置20-23
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)煤量20-22
- 2.2.2 反應(yīng)裝置及測(cè)點(diǎn)布置22-23
- 2.3 溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)23-26
- 2.3.1 實(shí)驗(yàn)爐補(bǔ)充熱源選型23-24
- 2.3.2 實(shí)驗(yàn)爐溫度傳感器選型24-25
- 2.3.3 溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)25-26
- 2.4 供氣控制系統(tǒng)26-27
- 2.5 氣樣分析系統(tǒng)27
- 2.6 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)散熱量分析27-29
- 2.7 本章小結(jié)29-31
- 3 基于公斤級(jí)煤樣實(shí)驗(yàn)的自燃特性宏觀參數(shù)研究31-49
- 3.1 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析31-38
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置31
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)過程31-32
- 3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析32-38
- 3.2 煤自燃特性參數(shù)理論分析38-44
- 3.2.1 熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析38-42
- 3.2.2 煤自燃極限參數(shù)分析42-44
- 3.3 自燃特性參數(shù)結(jié)果分析44-47
- 3.3.1 耗氧速度和放熱強(qiáng)度44
- 3.3.2 自燃極限參數(shù)44-46
- 3.3.3 自燃特性參數(shù)分析46-47
- 3.4 與大型自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)的對(duì)比47-48
- 3.4.1 大型自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)47
- 3.4.2 兩種測(cè)試方法和參數(shù)的比較47-48
- 3.5 本章小結(jié)48-49
- 4 基于絕熱氧化煤自燃傾向性快速測(cè)試研究49-55
- 4.1 實(shí)驗(yàn)條件49-50
- 4.1.1 煤樣制備49-50
- 4.1.2 供氣流量50
- 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置及過程50-51
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-54
- 4.3.1 溫度結(jié)果分析51-52
- 4.3.2 氣體數(shù)據(jù)分析52-54
- 4.4 煤自燃傾向性判定指標(biāo)54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 5 結(jié)論和展望55-56
- 5.1 結(jié)論55
- 5.2 研究展望55-56
- 致謝56-57
- 參考文獻(xiàn)57-61
- 附錄61
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3 肖e
本文編號(hào):366053
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