本文關(guān)鍵詞：浸水風干煤體低溫氧化特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以神東為代表的西部礦區(qū)煤層具有易自燃、埋藏淺、煤層間距離近、頂板基巖薄等特點;許多礦井的上煤層已經(jīng)或即將采完,已開始回采下煤層。由于地表水及地下水沿采動裂隙滲漏至上煤層采空區(qū),使得采空區(qū)遺煤長期處于被水浸泡的狀態(tài);長期浸水溶脹的煤體脫水風干后物理及化學性質(zhì)會發(fā)生很大改變,其低溫氧化特性較原煤差異較大。目前還未系統(tǒng)開展浸水煤體脫水風干條件下煤低溫氧化特性的研究,制約了人們對該條件下煤自燃預警氣體指標和自然發(fā)火期的認識。因此,開展浸水風干煤體低溫氧化特性研究對淺埋藏近距離煤層群開采煤自燃防治具有十分重要的科學意義。本論文選取不同煤種、不同粒徑及不同浸水時間的浸水風干煤體作為研究對象。利用電子掃描顯微鏡(SEM)研究了浸水風干煤體的表面孔隙結(jié)構(gòu)特征,結(jié)果表明:浸水風干后,煤體比原煤具有更發(fā)達的表面孔隙結(jié)構(gòu)。利用電子自旋共振波譜儀(ESR)研究了浸水風干煤體低溫氧化過程中的自由基變化特性,結(jié)果表明:煤體浸水時間越長,風干后自由基濃度越大;隨著溫度升高,浸水風干煤體的自由基濃度呈增長趨勢。相同浸水時間的煤體,粒徑越大,風干后自由基濃度及g因子值越大。隨著煤的變質(zhì)程度升高,煤體浸水風干后自由基濃度增大,g因子值減小。利用煤自燃特性測試系統(tǒng)研究了浸水風干煤體在低溫氧化過程中的氣體產(chǎn)物變化規(guī)律,結(jié)果表明:浸水風干煤體的CO產(chǎn)生量大于原煤,耗氧速率大于原煤,交叉點溫度低于原煤;在一定的浸水時間范圍內(nèi),煤體浸水時間越長,風干后CO產(chǎn)生量越大,耗氧速率越大,交叉點溫度越低;在一定的粒徑范圍內(nèi),粒徑越大,風干后煤體的CO產(chǎn)生量較原煤增加程度更大,交叉點溫度較原煤降低程度更大。利用基于程序升溫的煤自燃臨界溫度測試方法研究了浸水風干煤體加速升溫階段的表觀活化能變化規(guī)律,結(jié)果表明:浸水風干煤體的表觀活化能小于原煤;煤體浸水時間越長,風干后的表觀活化能越小;粒徑越大,風干后煤體的表觀活化能較原煤減小程度更大。利用煤自燃傾向性的氧化動力學測試方法研究了浸水風干煤體的自燃傾向性,結(jié)果表明:浸水風干煤體的自燃傾向性高于原煤;煤體浸水時間越長,自燃傾向性越高;粒徑越大,風干后煤體的自燃傾向性較原煤升高程度越大。
【關(guān)鍵詞】：浸水風干煤 低溫氧化 自由基 程序升溫 表觀活化能
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-29
• 1.1 研究背景及意義20-21
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-27
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線27-29
• 2 浸水風干煤體低溫氧化過程中自由基特性研究29-46
• 2.1 實驗原理及設(shè)備29-30
• 2.2 實驗條件及要求30-31
• 2.3 實驗結(jié)果及分析31-45
• 2.4 本章小結(jié)45-46
• 3 浸水風干煤體低溫氧化過程中氣體產(chǎn)物研究46-62
• 3.1 實驗原理及設(shè)備46-47
• 3.2 實驗條件及要求47-48
• 3.3 實驗結(jié)果及分析48-61
• 3.4 本章小結(jié)61-62
• 4 浸水風干煤體加速升溫階段表觀活化能計算62-71
• 4.1 實驗原理62-64
• 4.2 計算結(jié)果及分析64-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 5 浸水風干煤體自燃傾向性分析71-79
• 5.1 實驗原理71-72
• 5.2 實驗結(jié)果及分析72-77
• 5.3 本章小結(jié)77-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 主要結(jié)論79-80
• 6.2 主要創(chuàng)新點80
• 6.3 研究展望80-81
• 參考文獻81-87
• 作者簡歷87-89
• 學位論文數(shù)據(jù)集89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 葉敏;戴廣龍;;低溫氧化煤自由基的順磁共振實驗研究[J];潔凈煤技術(shù);2006年01期

2 程慶迎;黃炳香;李增華;;煤的孔隙和裂隙研究現(xiàn)狀[J];煤炭工程;2011年12期

3 楊永良;李增華;季淮君;劉震;張亮;;可溶有機質(zhì)對煤低溫氧化的影響[J];煤炭學報;2013年10期

4 陳士明;電子順磁共振波譜儀[J];上海計量測試;2003年01期

5 李增華;位愛竹;楊永良;;煤炭自燃自由基反應(yīng)的電子自旋共振實驗研究[J];中國礦業(yè)大學學報;2006年05期

6 李增華;煤炭自燃的自由基反應(yīng)機理[J];中國礦業(yè)大學學報;1996年03期

7 馬礪;鄧軍;王偉峰;王振平;;CO_2對煤低溫氧化反應(yīng)過程的影響實驗研究[J];西安科技大學學報;2014年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉文永;孟巴礦高濕環(huán)境對煤自燃特性參數(shù)影響的實驗研究[D];西安科技大學;2011年

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本文編號：421449