【摘要】：煤自燃火災(zāi)現(xiàn)象在我國十分普遍,因此衍生出的煤礦封閉工作面啟封復(fù)燃問題也極為嚴(yán)重。目前針對煤礦復(fù)燃現(xiàn)象的研究只停留在煤樣二次氧化實驗分析以及防滅火技術(shù)研究方面,關(guān)于采空區(qū)大片受高溫放熱影響的未燃燒區(qū)域煤體燃燒特性研究尚未開展。因此本文利用熱重實驗和紅外測試等手段,分析三種典型易自燃煤樣的熱解殘余物結(jié)構(gòu)質(zhì)量特性以及氧化放熱特性,發(fā)現(xiàn)受高溫放熱影響的煤體更易自燃且燃燒強度更大,為研究煤體熱解殘余結(jié)構(gòu)氧化機理以及防治技術(shù)提供了相應(yīng)的理論依據(jù)。主要的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)采用同步熱分析儀對三種煤樣進行不同溫度下的恒溫?zé)峤鈱嶒?分析不同熱解程度下的熱解殘余結(jié)構(gòu)的反應(yīng)特征參數(shù),確定其質(zhì)量特性和階段特性。結(jié)果證明隨著熱解溫度升高,揮發(fā)分最大析出速度、揮發(fā)分散失量增大,揮發(fā)分恒溫散失量先增后減,熱解殘余可燃組分質(zhì)量減小。這些特征參數(shù)變化趨勢在450°C時均有明顯拐點出現(xiàn),證明三種煤樣的熱分解前后階段臨界溫度均在450°C左右,反應(yīng)內(nèi)容的改變造成了參數(shù)的變化。(2)利用FTIR原位測試系統(tǒng)對三種煤樣的原煤以及不同熱解殘余物進行測試,基于量子化學(xué)方法對實驗紅外光譜進行定量分析,計算出不同煤樣中基團含量百分比。發(fā)現(xiàn)熱解反應(yīng)主要作用于羥基、脂肪烴和芳香烴三種基團,熱解溫度的升高會導(dǎo)致煤體中羥基、脂肪烴含量減少,芳香烴含量增大。(3)對不同煤樣熱解殘余物進行程序升溫下的氧化熱重實驗,同步測試氧化熱流量,分析煤樣氧化特征參數(shù)以及放熱量隨熱解程度的變化情況。發(fā)現(xiàn)隨著熱解程度加深,煤樣著火點溫度先降后升,燃燒強度和燃燒集中程度加強,氧化放熱量增大。即煤樣熱解殘余物更易自燃且燃燒強度更大,燃燒放熱也更多。
【圖文】：

1 緒論及其原因。下的熱重實驗，確定煤熱解的組分特性。利用紅外分析實研究煤熱解殘余結(jié)構(gòu)中的基團余物進行熱重氧化實驗，對變化規(guī)律，得出煤熱解殘余結(jié)及基團特性，發(fā)現(xiàn)氧化特性變法對三種易自燃低階煤樣和煤2。

煤樣采集及制備（Collection and preparation of coal sam國易出現(xiàn)煤自然發(fā)火現(xiàn)象的煤礦大都以低中階煤為主，包括褐煤慮到我國煤炭成煤期及煤火的分布地，這里選取以下三種典型易實驗分析。表 2-1 煤樣信息Table 2-1 Information of Coal samples SL 褐煤 LHG 長焰煤 DLT 氣 內(nèi)蒙古 新疆 山西 勝利煤田 準(zhǔn)東煤田 寧武煤 錫林浩特勝利東二號露天礦 神華新疆能源硫磺溝屯寶礦 中煤平朔 白堊世 中侏羅世 石炭二疊 褐煤 長焰煤 氣煤 電煤、液化、化工用煤 鍋爐燃煤、化工用煤 動力礦現(xiàn)場采取煤樣后，需將煤樣送至實驗室進一步處理，最后獲得60 目以及 200-300 目的實驗樣品，，具體制備步驟如下（圖 2-1）：
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ530.2

【參考文獻】

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1 鄧軍;艾紹武;馬礪;胡安鵬;任立峰;李貝;;阻化劑對采空區(qū)遺煤初次和二次氧化特性的影響[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2015年01期

2 邵昊;蔣曙光;吳征艷;張衛(wèi)清;王凱;;二氧化碳和氮氣對煤自燃性能影響的對比試驗研究[J];煤炭學(xué)報;2014年11期

3 王萌;;煤樣二次氧化過程中自燃特性規(guī)律研究[J];中州煤炭;2014年01期

4 陸偉;李金亮;楊興兵;;采用交叉點溫度法對啟封煤易復(fù)燃問題的研究[J];煤礦安全;2013年12期

5 郄利敏;;淺孔抽放技術(shù)在煤與瓦斯突出工作面的應(yīng)用[J];煤礦現(xiàn)代化;2012年06期

6 史金華;冉戈峰;馬宗斌;;復(fù)采綜放工作面火災(zāi)原因分析及防滅火措施[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年03期

7 王同合;;采空區(qū)松散煤體復(fù)采綜合防火技術(shù)[J];河北煤炭;2011年01期

8 周福寶;李金海;;煤礦火區(qū)啟封后復(fù)燃預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J];采礦與安全工程學(xué)報;2010年04期

9 楊小強;李楠;;煤礦封閉火區(qū)啟封和復(fù)燃條件實驗研究[J];煤礦安全;2010年09期

10 周發(fā)堂;劉安國;;特厚易燃煤層復(fù)采綜放面防滅火技術(shù)實踐[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2007年04期

本文編號：2629737