流态色谱吸氧法测定煤自燃倾向不合理性分析

通过理论与实验结果的分析,指出流态色谱吸氧法测定煤炭自燃倾向性高低未能反映煤的氧化过程与氧化反应的实质,流态色谱吸氧法的指标体系不科学性;同时指出煤的自燃倾向性是反映煤在低温氧化条件下煤的吸氧与氧化放热的化学性质,煤的自燃倾向性主要由煤在某反应温度条件下具有反应活化能值的分子数及反应分子活化速率决定的;煤炭自燃倾向性高低的指标应采用氧化过程的放热量（或吸氧量）的积累指标或趋势指标.     

基于氧化热解综合指标的煤自燃倾向性研究

 根据煤自燃倾向性的本质特征,对国内外主要煤自燃倾向性鉴定方法进行了评价,指出不足之处,通过煤氧化热解动力学实验,给出了用100～200℃的吸氧速率指标进行煤自燃倾向性高低评判方法。运用一级化学反应动力学机制,求出活化能,并比较了活化能和吸氧量与实际发火期的相关性分析。最后提出基于吸氧速率和活化能的煤自燃倾向性鉴定综合指标。     

Starink法在煤氧化自燃过程中的应用

为研究煤氧化自燃的反应机理,对4种不同煤样进行热重实验取得TG-DSC曲线,运用Starink法求解出煤样在达到着火点之前的表观活化能,对煤的氧化自燃过程进行研究。研究结果表明:煤的氧化自燃过程大致分为失水、氧化和燃烧3个阶段,煤的氧化阶段对煤的自燃起到关键性的作用,并且煤在氧化阶段的表观活化能随温度的升高而逐渐升高。煤样的吸氧量的大小与氧化阶段的最大表观活化能成反比,越容易发生自燃的煤样,吸氧量越大,氧化阶段的最大表观活化能越小。因此可以采用煤氧化阶段的最大表观活化能作为一项指标鉴定煤自燃倾向性。     

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。     

煤层自燃倾向性色谱吸氧法测定实验研究

本文介绍了用流动色谱吸氧法测定煤对流态氧的吸附能力,并通过吸氧量表征煤的氧化自燃性能,此方法简单、快速、可行。最后采用流动色谱吸氧法对薛村矿煤样的自燃倾向性进行了测定,测试结果与生产过程中发生的自燃现象有很好的符合性。     

吸氧法测定煤自燃倾向性中氧气吸附特性研究

基于氧气是自燃发生的必要条件、吸氧法测定煤的自燃倾向性是目前较成熟和理论认同的方法,从吸附时间及吸附温度对不同煤种进行了吸氧量的测定,并分析研究了吸氧法测定煤自燃倾向性中氧气的吸附特性。     

煤自燃倾向性鉴定实验方法探讨

目前国内煤炭自燃分类等级的鉴定基础研究还较为片面,现有的煤自燃倾向性色谱吸氧法反映出煤表面对氧的物理吸附特性,煤自燃倾向性氧化动力学测定法反映煤氧化的内在动力学特性。为此,该论文对AQ/T 1068-2008《煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法》[1]和GB/T 20104-2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》[2]进行了研究分析。     

色谱吸氧法测定煤的自燃倾向性方法改进研究

煤被氧化时发生的化学反应与煤中水分及吸氧量相关。由于煤被氧化时需要水分的参与,故煤的内在水分在一定范围内越高,煤的孔隙度就越大,吸氧量越高。结合GB/T20104—2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》及ZRJ-1型煤自燃性测定仪,探讨测试样品干燥程度为影响煤自燃倾向性测定结果的因素,并提出了相应的改进办法。     

自然发火实验测定煤低温氧化活化能

煤低温氧化活化能是分析煤自燃特性的重要指标。文章提出了利用可加热的小型自燃发火实验台测定煤低温氧化活化能的方法。利用该方法测试了不同自燃倾向性、不同粒度范围煤样的低温氧化活化能,并研究了动态吸氧量、粒度与活化能之间的关系。运用自然发火实验可以准确测定实际煤体的低温氧化活化能,测试结果符合实际的煤低温氧化特性,可以较好地表征煤自燃倾向性。     

低含水状态煤自燃倾向性实验研究

水分对煤自燃的影响十分复杂。应用TG-DSC技术,针对某一矿区对含水量较低状态下的煤样的氧化规律进行研究,测定其失重率、吸氧量、放热速率和放热量等参数,分析在较低含水状态下水对煤自燃倾向的影响。实验结果表明:含水量较低的情况对煤体的自燃有着促进作用,煤的自燃倾向性增加。当煤样的含水量超过一个临界值时,其吸氧量和放热量都会降低,煤的自燃倾向性降低。为防止煤的自燃倾向性的增加,煤体的含水量要保持在较高的程度。     

Analysis of irrationality of coal susceptibility to spontaneous combustion determination method with fluid oxygen adsorption

Based on experiment results and theoretical analysis, pointed out that the method of coal susceptibility to spontaneous combustion determination with fluid oxygen adsorption can not present the essence of coal oxidation process and oxidation reaction. The method is incorrect, paying attention at one aspect and ignoring the rest. The method is not reasonable for coal susceptibility to spontaneous combustion determination. Susceptibility to spontaneous combustion of coal reflects chemical property of coal oxidation with oxygen absorption and heat release at low temperature. Coal’s susceptibility to spontaneous combustion is mainly decided by the number of molecules with reaction activation energy and activation molecule production rate at certain temperature. Therefore, index of susceptibility to spontaneous combustion should adopt accumulative value or trend of heat release or oxygen adsorption during oxidation process. Supported by Innovative Team in Science and Technology of Anhui Province College and Universities(2006KJ005TD); Science of Fire, Nature Science Foundation of China(2001CB409600)     

煤炭自燃过程中耗氧速率与温度耦合研究

通过对采集煤样进行热解试验,用气相色谱仪测定了试验煤样在不同热解温度下氧气的含量,分析了氧气随温度变化规律,得出耗氧速率与温度的数量关系,用于判定煤炭自燃的阶段,为科学控制煤炭自燃、防止煤炭自燃的发生提供决策依据.     

Experimental simulation and numerical analysis of coal spontaneous combustion process at low temperature

The characteristic of coal spontaneous, combustion includes oxidative property and exothermic capacity. It can really simulate the process of coal spontaneous combustion to use the large-scale experimental unit loading coal ! 000 kg. According to the field change of gas concentration and coal temperature determined through experiment of coal self-ignite at low temperature stage, and on the basis of hydromechanics and heat-transfer theory, some parameters can be calculated at different low temperature stage, such as, oxygen consumption rate, heat liberation intensity. It offers a theoretic criterion for quantitatively analyzing characteristic of coal self-ignite and forecasting coal spontaneous combustion. According to coal exothermic capability and its thermal storage surroundings, thermal equilibrium is applied to deduce the computational method of limit parameter of coal self-ignite. It offers a quantitative theoretic criterion for coal self-ignite forecasting and preventing. According to the measurement and test of spontaneous combustion of Haibei coal, some token parameter of Haibei coal,spontaneous combustion is quantitatively analyzed, such as, spontaneous combustion period of coal, critical temperature, oxygen consumption rate, heat liberation intensity, and limit parameter of coal self-ignite.     

谢桥矿煤样不同粒度下的升温实验研究

利用程序升温自燃性测试实验装置,模拟煤自然的整个发火过程,通过考察不同粒度媒样在煤温变化时O2消耗量、CO产生量、CO2产生量及其他气体的变化规律,确定煤的临界温度、气体产生率等极限参数,研究谢桥煤矿的自燃倾向性。因此,对该矿的安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火具有积极的指导作用。     

程序升温条件下煤的自燃特性研究

利用煤样程序升温自燃性测试实验装置,模拟煤自然的整个发火过程。通过考察煤样的煤温变化、O2消耗量、CO产生量、CO2产生量及其他气体的变化规律,并确定煤的临界温度、气体产生率、最大放热强度及最小放热强度等极限参数,研究东保卫矿煤的自燃倾向性。因此,对该矿的安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火具有积极的指导作用。     

煤低温物理吸附氧以及水分对吸附影响的研究

利用ZRJ-1型煤自燃性测定仪测出煤在低温恒压时的吸氧量,比较不同温度下吸氧量的变化;同时比较相同温度下不同煤样吸氧量的差异,分析产生差异的原因.结果表明:煤在低温时物理吸附量随环境温度升高而下降;褐煤相对于其它三种煤样吸氧量偏大,是由于煤中水分蒸发造成比表面积增大造成的,同时,煤的结构也是一个不可忽视的因素.     

流化床煤燃烧过程中砷析出特性研究

通过流化床燃烧实验，研究了煤燃烧过程中砷的析出特性，并根据煤的浮-沉试验探讨了煤中砷的赋存形态.结果表明：砷析出率随燃烧温度的升高而增加，在600~700 ℃时，燃烧温度对砷析出率的影响较小， 700~900 ℃是砷析出的主要温度范围且燃烧温度对砷析出率的影响显著；砷析出率随燃烧时间的增加而增大，但前10 min是砷析出的主要阶段；砷在煤中主要以有机态和无机态两种形式存在，无机砷主要赋存在黏土矿物和硫铁矿中，砷析出率随煤中有机砷比例的增加而增大.     

煤微观结构与组分量质差异自燃理论

针对目前国内外煤炭自燃机理学说的缺陷，应用量子化学理论和红外光谱等手段，从微观角度研究了煤的分子结构、煤表面与氧的物理吸附和化学吸附机理、煤中有机大分子与氧的化学反应机理、煤中低分子化合物与氧的化学反应机理，并用实验的方法加以验证，建立了新的煤炭自燃理论，称为“煤微观结构与组分量质差异自燃理论”.     

煤特征参数与氧元素关系的实验研究

为进一步揭示煤自燃内部因素对煤自然发火的影响,基于热重实验分析,得出了6种煤样在10℃/min升温速率下的特征参数值(活化能、吸氧量、特征温度点、自然发火期)与氧元素的关系。实验结果表明:随着煤氧元素的增大,煤自然发火期越短,而煤吸氧量则呈现先增大后减小的趋势,煤的活化能、燃烧特征温度点则越小。该实验结果指出煤的吸氧量与氧元素含量并非成正比,而是存在一个最佳浓度值,且氧元素并不是影响煤特征温度点大小的唯一因素,还可能与其他因素相关,为此有必要进一步研究煤内部因素对煤自燃的影响。