煤和碳质页岩的自燃原因和机理

<正> 目前对沉积岩的自燃环境意见不一。实验表明,湿煤和湿碳质页岩一般要产生自燃。例如,中亚各煤矿的内因火灾频率与煤的湿度达到27～28%有重要关系。一些专家认为,煤和碳质页岩的自然发火只取决于其中的碳化物。在这种条件下析出水、CO 和 CO_2。实践表明,放热     

煤的自燃机理与选煤厂储存煤自燃控制

各选煤厂煤仓仓存总容量基本都在全厂5~15 d的入厂量左右,如何分析、预防预测及杜绝煤在仓内自燃,对于选煤厂的安全生产工作及经济效益都有很大意义。     

数值模拟在煤自燃控制中的应用

对描述煤自燃过程温度场和氧浓度场的微分方程组采用控制容积积分法进行离散。解算代数方程时采用了温度场和氧浓度场异步耦合及块修正技术和ＡＤＩ技术。自行编制了模拟ＸＫ型煤自燃实验台的ＣＬＴＣＳ程序并进行了试算。     

煤自燃预测技术研究现状

通过研究煤的自燃机理,得出了煤自燃的致灾机理及煤氧化自燃过程的表现特性,为煤自燃预测技术提供了理论依据。基于煤自燃特性,以温度、生成物等宏观量为检测指标,通过采用气体成分分析、测温、仿生气味监测、磁力预测等技术手段对煤自燃进行预测。为了提高对煤自燃预测的准确性并发展煤自燃机理,对煤氧化自燃过程中煤分子变化进行研究,以煤分子的微观变化为特性进行煤自燃预测具有一定的实际意义。     

煤自燃环境及其影响因素

在提出自然环境的基础上，探讨了影响浮煤自燃的特征因素，应用模糊群体决策法确定了各因素的重要度。为进一步深化自燃研究奠定了基础。     

煤自燃内在影响因素分析

煤自燃内在因素对煤氧化自燃过程起着决定性作用,依据吸氧量的大小可判断出煤的自燃倾向性等级。主要对代表自燃倾向性等级的吸氧量与代表煤自燃内部影响因素煤质指标之间的关系进行了分析,为煤自燃防治工作提供一定理论基础。     

镜煤和丝炭自燃倾向性研究

为了探讨镜煤和丝炭的自燃倾向性,作者对镜煤和丝炭的着火温度、差热分析、氧化腐植酸、氧化分解气体成份和自由基浓度进行分析。分析结果认为镜煤的自燃倾向性大,丝炭的自燃倾向小。     

应用热分析技术研究煤的氧化自燃过程

采用国产4.1型精密热分析天平和日本产 DSC—8230B 型差热扫描量热计,对我国褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、贫煤及无烟煤八个煤种的70个煤样进行了 TGA、DTA、DSC 试验:还进行了热分析逸气分析和热分析红外光谱试验。察清了变质程度浅的煤容易自然的主要原因是空气氧化放热量大于变质深煤的氧化放热量。提出了 CO 和 CO/ΔO_2为最好的煤矿自然发火标志气体。首次用热量法测定煤的自燃倾向性。煤的分子结构红外光谱试验加深了对煤的自燃机理的认识。     

煤自燃反应微观机理过程论

在总结前人各种理论学说和实验观察基础上,以煤自燃过程宏观特性和微观结构变化规律为出发点,对煤自燃的发生、发展的过程进行详尽的阐述,形成了煤自燃反应机理过程论,并运用相关实验数据加以论证。     

煤自燃倾向性测定的影响因素分析

结合GB/T 20104—2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》测定方法,从气体流速、气路系统的密封性、测试样品干燥程度、仪器的稳定性等方面探讨了影响煤自燃倾向性测定结果的因素,提出了相应的解决对策。     

煤自燃的热量积聚过程及影响因素分析

根据热力学、传热学理论,分析了煤自燃热量的积聚过程,推导出煤自燃的热量传递方程,从而得知煤体升温的必要条件．影响煤体热量积聚的主要因素有温度、浮煤厚度、空隙率和漏风强度．温度越高,煤体氧化放热强度越大,煤体与围岩温度差越大,越不利于煤体的热量积聚;浮煤厚度是放热和蓄热的物质基础,只有大于最小浮煤厚度,煤体才有可能自燃;空隙率决定松散煤体内漏风强度和导热系数的大小;漏风强度对煤体氧化放热和对流散热都有影响,漏风强度必须大于提供足够氧气所需的最小值,小于上限漏风强度,煤体才可能自燃．     

实际条件下采空区浮煤自燃影响因素分析

从理论上对实际条件下采空区煤自燃的主要影响因素进行了分析，并对诸因素如何影响自燃过程发展进行了探讨。     

煤层赋存厚度对采场煤自燃环境的影响

煤的自燃是在一定的自燃环境中形成的,本文论述了煤层赋存厚度对自燃环境的影响。     

过渡金属对煤自燃影响的实验研究

为了分析过渡金属对煤自燃特性的影响,选用煤中含量较高的Fe、Mn、Cu三种金属离子的化合物添加到煤中进行实验研究。首先,利用热重分析法、差示扫描量热法分析了煤的着火温度、质量变化、表观活化能、放热量参数;其次,根据氧化过程中指标性气体的释放情况来分析三种金属离子对煤自燃的影响;最后,通过红外光谱测试分析了三种金属离子对煤低温氧化过程中活性基团的影响。实验结果表明：添加Fe²⁺和Cu²⁺后,分别使煤样的着火点温度降低了23℃和20℃,并降低了煤氧反应的活化能,且增加了煤样的氧化放热量324.1 J/g和42.6 J/g,说明Fe²⁺对煤自燃的促进作用最强,Cu²⁺对煤自然氧化前期影响明显,而Mn²⁺对自燃过程中的特征温度、放热量和气体释放量影响较小。通过红外光谱测试得到Fe²⁺和Cu²⁺加速了煤低温氧化过程中-COOH、-CH₃、-CH₂-和-OH活性结构的反应,而Mn²⁺