本文選題：煤自燃 + 水浸焦煤��； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：煤自燃是危害煤礦安全生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害之一。由于地質(zhì)復(fù)雜,中國(guó)地下煤礦很多采空區(qū)存在水浸泡問(wèn)題,采空區(qū)大量殘煤、遺煤長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中,當(dāng)由于自然和人為的因素影響下,煤中水分被排除后,往往能在采空區(qū)迅速形成一個(gè)較大的自燃區(qū)域,且其自燃比未經(jīng)浸泡原煤更加劇烈,常規(guī)滅火措施很難控制。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期水浸溶脹的煤體其物理化學(xué)特性會(huì)發(fā)生很大改變,其低溫氧化特性較原煤差異較大。當(dāng)前對(duì)于長(zhǎng)期水浸煤體自燃特性變化缺乏系統(tǒng)研究,因此,對(duì)于長(zhǎng)期水浸煤體其自燃特性和微觀結(jié)構(gòu)的改變具有重要意義。為了探究焦煤長(zhǎng)期水浸風(fēng)干后其自燃特性和參數(shù)的變化,本文選用西曲礦4#煤為研究對(duì)象,在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)程序升溫、比表面積與孔隙分析、紅外光譜分析等探究焦煤物理化學(xué)性質(zhì)變化,并設(shè)計(jì)小型煤自燃模擬平臺(tái)完成水浸焦煤風(fēng)干煤體自燃模擬過(guò)程。實(shí)驗(yàn)表明:水浸風(fēng)干焦煤煤體形成了更多的孔隙和裂隙,孔直徑和比表面積隨浸泡時(shí)間的增加而增加,煤中原生孔隙和裂隙更加致密均勻,煤與氧氣接觸面積增大,能夠加快焦煤氧化自燃;長(zhǎng)期浸泡后,煤分子中有利于煤自燃的活性基團(tuán)-OH、-CH_3、-CH_2-等增多,焦煤更容易與空氣發(fā)生反應(yīng);程序升溫實(shí)驗(yàn)表明,氧化過(guò)程中耗氧速率增大,在升溫過(guò)程會(huì)產(chǎn)生更多的CO、CO_2等氧化產(chǎn)物,但增加幅度會(huì)逐漸減小,水浸風(fēng)干焦煤隨浸泡時(shí)間增加其活化能降低,自燃傾向性增強(qiáng),自燃特性隨浸泡時(shí)間增加有一定程度的增強(qiáng);通過(guò)小型煤自燃模擬平臺(tái)對(duì)焦煤原煤和水浸30天焦煤進(jìn)行煤低溫氧化實(shí)驗(yàn),分析焦煤低溫氧化過(guò)程溫度分布和氣體組成成分表明,長(zhǎng)期水浸焦煤在低溫氧化過(guò)程中更容易氧化,反應(yīng)更加劇烈,其耗氧速率和氧化產(chǎn)物CO、CO_2、C_2H_4等氧化產(chǎn)物明顯高于焦煤原煤�？傮w而言,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期水浸風(fēng)干焦煤其自燃特性增強(qiáng)。
[Abstract]:Spontaneous combustion of coal is one of the main natural disasters endangering the safety of coal mine production. Because of the complicated geology, there are many problems in the goaf of underground coal mine in China. There are a lot of residual coal in the goaf, and the coal is soaked in the water for a long time. When the water is excluded from the coal, it is often able to form a rapid formation in the goaf. The larger self ignition area, and its spontaneous combustion is more severe than untreated coal, the conventional fire extinguishing measures are difficult to control. The physical and chemical properties of the coal body after long-term water soaking will change greatly, and its low temperature oxidation characteristic is more different than that of the raw coal. In order to explore the spontaneous combustion characteristics and the change of the microstructure of the long-term water immersed coal, in order to explore the spontaneous combustion characteristics and the change of the parameters of the coal coking coal, the 4# coal is selected as the research object. The physical and chemical properties of the coking coal are investigated by program heating in the laboratory, the specific surface area and pore analysis, and the infrared spectrum analysis. The experimental results show that the pore diameter and specific surface area increase with the increase of soaking time, and the primary pores and cracks in coal are more compact and even, and the contact area of coal and oxygen increases. When the coal molecules are soaked in a long period of time, the coal molecules are beneficial to the spontaneous combustion of coal, such as -OH, -CH_3, -CH_2- and so on. The coking coal is more likely to react with the air. The temperature programmed experiment shows that the oxygen consumption rate increases during the oxidation process, and more CO, CO_2 and other oxidation products will be produced in the process of heating, but the increase will gradually increase. As the soaking time increases, the activation energy is reduced, the tendency of spontaneous combustion is increased and the spontaneous combustion characteristic increases with the soaking time. The low temperature oxidation experiment of coking coal and 30 days coking coal is carried out by the small coal spontaneous combustion simulation platform. The temperature distribution and gas composition of coking coal at low temperature oxidation process are analyzed. The composition shows that the long-term water immersed coking coal is easier to oxidize in the process of low temperature oxidation, and the reaction is more intense. The oxygen consumption rate and oxidation products CO, CO_2, C_2H_4 and other oxidation products are obviously higher than coke coal raw coal. In general, the spontaneous combustion characteristics of the coal by long-term water immersion wind dry coking coal are enhanced.

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD752.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1854908