煤自燃过程指标气体产生规律的系统研究

煤自燃过程指标气体广泛用于煤自燃情况的判定。利用程序升温对煤进行低温氧化的方法,对煤自燃过程指标气体产生规律进行系统研究和分析,发现煤低温氧化过程指标气体产生的主要规律有:不同指标气体开始出现的温度不一样;同一种指标气体在不同氧化活性的煤体中出现的温度不同;各种指标气体产生速率随温度上升而增大。并利用煤自燃过程产生自由基和逐步自活化反应的机理对煤自燃过程指标气体产生规律进行了科学合理的解释。     

江油电厂存煤自然发火标志气体研究及应用

通过煤样自然发火标志气体测试试验及热重分析试验,应用所得的TG曲线反映了煤氧复合的物理吸附、化学吸附和化学反应过程,研究了江油电厂存煤煤样自燃过程中产生的标志气体的变化规律及煤样自燃过程中的特征温度。分析了煤自燃不同阶段标志气体产生的原因,确定了电厂存煤的标志气体及其指标,为有效防止电厂存煤的自燃提供了依据。实际的监测数据表明,通过监测电厂存煤自然发火标志气体浓度的变化情况可以有效判断存储煤堆的自燃情况。     

煤的还原性对煤的自燃倾向性的影响

通过对不同还原性煤的着火温度分析及其氧化过程中释放标志气体乙烯的临界温度,分子结构中官能团的变化特征的分析研究,认为煤的还原性是影响煤炭自然倾向性的因素之一,我国华北煤田还原性较强的石炭纪煤,自燃倾向性较弱,而还原性较弱的二迭纪煤,自燃倾向性较强。     

褐煤在不同水分情况下氧化气体生成规律的探讨

指标气体预报煤炭自燃在煤矿安全生产中得到广泛的应用,指标气在实验分析过程中,多以自然水分煤样进行的。众所周知,水分对煤自燃有一定的影响,为探讨水分对煤自然发火的影响,首先要进行配制适合实验分析的不同水分煤样,结合18.0%和8.96%水分情况下气体分析,得出水分对煤自然发火指标气体产生了一定的影响,因此指标气体在实际应用时,应结合井下实际具体情况为预防煤自燃早期发火提供更科学的依据。     

羟基乙叉二膦酸抑制煤自燃特性的实验研究北大核心

为研究羟基乙叉二膦酸(HEDP)对煤自燃阻化特性的影响,采用程序升温-气相色谱联用实验,对比分析原煤样和HEDP阻化煤样标志性气体的产生发展规律,HEDP阻化剂对实验煤样的阻化率;同时采用同步热分析装置分析实验煤样在煤自燃氧化过程中特征温度点和放热特性。程序升温实验表明:在煤自燃氧化过程中,HEDP阻化剂可降低CO气体的释放量,随着温度的升高,HEDP阻化剂对煤自燃的抑制作用逐渐增强;对于煤中过渡金属离子含量越多的煤种,HEDP阻化效果越明显,对肥煤(FM)阻化率最高为51.74%,对气煤(QM)的阻化率最低为16.74%。同步热分析实验表明:HEDP阻化剂可作用于煤自燃氧化全过程,在煤自燃氧化初期,HEDP阻化剂即可对煤自燃氧化反应产生抑制作用,能够显著地提高煤自燃氧化过程中的干裂温度、着火温度、最大热失重速率温度等,并降低煤自燃的最大热释放功率和总放热量。     

济宁2#井煤样自燃倾向性测试

利用大型煤低温自然发火实验台,对煤自燃特性参数进行了测定和计算,确定了煤的自然发火期、临界温度、气体产生率、放热强度和极限参数,为煤自燃过程的研究和煤自燃火灾的预测打下了基础.     

煤低温氧化标志性气体分析及优选研究

为了预测采空区遗煤自燃问题,以豹子沟煤矿10101综放面采空区遗煤为研究对象,利用煤自然发火气体产物模拟试验系统测试煤低温氧化过程标志性气体释放种类。试验表明:采空区遗煤与氧气发生低温氧化过程中,会伴随产生CO、CO_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_3H_6、C_3H_8和C_4H_(10)等气体。分析发现CO浓度随采空区遗煤低温氧化阶段温度升高而逐渐增大的程度比其他气体更明显。CO是标志煤低温氧化的最佳气体,对采空区CO进行研究有利于早期预测采空区遗煤自燃情况。     

煤低温氧化标志性气体变化规律

利用煤在低温氧化过程中会产生一些氧化气体产物,而这些气体产物中有些可以作为指标气体,了解这些气体的变化规律可以有效的预报采空区煤炭的自然发火.通过对龙东煤矿7128工作面煤层的新鲜煤样和氧化煤样进行低温氧化实验对比,测量新鲜煤样和氧化煤样在不同的温度下产生的气体产物,结果表明:氧化煤样是新鲜煤样的延续,新鲜煤样和氧化煤样在进行低温氧化都能够产生CO,CO2,CH4,C3H8,C2H4,C2H6,C2H2,C4H10和iC4H10等氧化气体,但所产生气体时的温度不一.7煤在达到70℃后可将CO作为煤炭自燃早期预报的指标气体,C2H4可作为辅助指标气体.需要采用指标气体增长趋势与临界值共同预报采空区遗煤氧化情况.对煤的低温氧化实验规律研究可以用来对采空区内温度进行监测以防止煤炭自然发火.     

煤自燃预测预报技术研究进展

介绍了煤自燃预测预报技术包括煤自然发火期预测、煤自燃危险区域判定、煤自燃火灾预报等.结合煤自燃预测预报技术研究现状,提出了煤自燃预测预报技术的发展趋势,主要体现在煤自然发火的微观机理、井下煤自燃红外热像探测、煤自燃指标气体浓缩吸附技术、测氡法探火技术、无线通信与传输技术、光纤测温和气体检测技术等等.     

煤的自燃倾向性新分类方法

应用热重分析仪实验研究了神东矿区不同层位和不同工作面煤的自燃特性,结果表明：煤氧化燃烧过程分为3个阶段,即升温失水失重阶段、升温增重氧化阶段、升温燃烧失重阶段.对应3个阶段的活化能分别为失水活化能、着火活化能和燃烧活化能.着火活化能是指从增重开始到增重结束转为失重的拐点处阶段的活化能,以煤的着火活化能判定煤炭的自燃难易程度的新方法.着火活化能越小煤样越容易自燃,着火活化能越大煤样越不易自燃.     

低阶煤自燃指标气体与氧化特征温度实验研究

以4种低阶煤为研究对象,通过程序升温氧化实验和热重分析实验,研究煤升温氧化过程中各指标气体浓度及煤样质-热与温度的关联性。对比同一温度下不同煤样产生指标气体浓度,发现煤变质程度越低,氧化越剧烈,得出以CO为主,H_2、C_2H_4和C_2H_2为辅来进行预测预报的自然指标气体体系;同时确定各煤样特征温度,对煤自燃过程进行阶段划分,提高现有煤层自然发火宏观特性的认识。     

柴家沟煤矿4~(-2)煤层自燃预测预报指标体系研究

为了研究柴家沟煤矿4~(-2)煤层自燃预测预报指标气体,采用程序升温与色谱分析联用系统测试了4~(-2)煤升温过程中气体释放规律,分析了多种气体指标预判煤自燃程度的适用性。结果表明:格雷哈姆系数能够作为4~(-2)煤自燃的综合判定指标,C_2H_4的出现能够作为煤体温度达到90℃的重要指标,研究结果对于柴家沟煤矿4~(-2)煤的自燃预测预报及主动防控提供了科学依据。     

惰化煤中过渡金属离子抑制煤自燃特性试验研究

采用理论分析和试验研究相结合的方法研究了过渡金属离子对煤自燃的影响,并选择２Ｇ羟基膦酰基乙酸(HPAA)作为阻化剂对煤中过渡金属离子进行螯合,降低过渡金属离子活性,为煤自 燃 防 治 提 供 了 新 的 思 路.试 验 结 果 表 明:Fe３＋ 、Mn２＋ 能够提高煤的氧化活性,对煤自燃氧化具有一定的促进作用.HPAA 阻化剂可抑制煤自燃氧化过程中 CO气体的释放,阻化效果随温度升高逐渐增强.同步热分析试验结果表明:HPAA 阻化剂能够显著地提高煤自燃氧化过程中的着火温度,以及最大热失重速率温度等特征温度点,并降低煤自燃过程中的最大热释放功率和总放热量.     

浸水对煤氧化活化能和热效应的影响

为了研究浸水对煤自燃的影响,选取不同变质程度的煤样,制备相同含水率的原煤和浸水煤样进行红外光谱和热重实验。对比分析红外光谱,发现浸水煤的活性基团增多,氧化活性高于原煤。应用TG曲线,基于判定煤自燃难易的着火活化能理论,研究了原煤和浸水煤在氧化自燃过程中的活化能变化,结果表明浸水煤的失水活化能增加到原煤的1. 01～1. 29倍,说明在受热条件下浸水煤中的水分更难蒸发出来;浸水煤的着火活化降低为原煤的0. 51～0. 89,说明浸水煤干燥后更容易发生自燃;浸水前后煤的燃烧活化能基本不变,说明浸水过程不影响煤的燃烧阶段。通过DSC曲线,分析了原煤和浸水煤在氧化自燃过程中的热效应变化,发现浸水煤的氧化放热量升高至原煤的1. 04～1. 59倍,从热量变化的角度说明浸水煤更容易自燃。     

中梁山南矿K_1煤自燃特性实验研究

采集中梁山南矿煤样,进行煤自然发火实验及相关实验。对煤氧化升温过程进行了研究和分析,得到煤样静态吸氧量,确定了以CO气体为主、辅助以C2H4气体的煤自燃监测气体指标。建立数学模型,解算得到了煤样最短自然发火期为51 d。     

某矿10+11#煤层自然发火标志气体及指标的优选

为了预防煤层自然发火事故,利用煤自然发火模拟实验气体产物分析方法,对某矿10+11~#煤层煤样进行自然发火气体产物模拟实验。根据实验数据,分析了CO、烯烃气体、烷烃气体的产生规律,绘制了煤样升温氧化过程中产生气体浓度随温度的变化曲线,并对煤样自然发火标志气体分析。最后优选出CO、C_2H_4、C_2H_2、C_2H_4/C_2H_6、C_3H_8/C_2H_6作为该矿10+11~#煤层煤自然发火预测指标。     

高地温矿井煤自燃特性及极限参数试验研究

为了研究高地温矿井煤自燃特性及极限参数,采用煤自然发火实验台测试得到某高地温矿井煤样自然发火期和气体产生规律,计算了煤样自燃极限参数。研究结果表明,高地温环境可显著地缩短煤的自然发火期。通过对煤自燃极限参数的具体测试以及分析,对于上、下限氧浓度产生影响的主要因素包括最小浮煤厚度、煤温变化、煤样的临界温度及自然发火标志气体出现的极值温度。     

济宁2^#井煤样自燃倾向性测试

利用大型煤低温自然发火实验台，对煤自燃特性参数进行了测定和计算，确定了煤的自然发火期、临界温度、气体产生率、放热强度和极限参数，为煤自然过程的研究和煤自燃火灾的预测打下了基础。     

煤升温氧化过程中Rn的析出与CO、CO2、CH4相关性实验研究

通过对煤炭自燃过程进行实验模拟,得到煤升温氧化过程中,各指标气体及氡的浓度随温度升高的变化情况.对各气体浓度随温度的变化曲线进行拟合比较后得出:在煤升温氧化过程中,Rn的析出与CO、CO2、CH4有着一定的相关性,并利用模糊数学相关性检验法对其相关性进行了判定.     

用煤岩分析方法研究煤的自燃倾向性

<正>对于煤自燃倾向性的测定,目前常用的两种方法是:(1)测定煤的着火温度;(2)测定煤吸氧量的方法.以往的成果得出煤的自燃倾向性除了采矿因素外,还与煤的其它物化性质以及它的变质程度有关.然而对后者的研究甚少.用煤岩学的方法对氧化煤的研究起因于对矿井失火和煤的自燃倾向性的研究.费拉1938年在西德鲁尔煤田海因里希罗伯特矿调查矿井着火时就指出“镜煤在煤着火上起