我国煤炭开发和利用中存在的问题和发展建议

采用X射线衍射(XRD)、红外原位光谱(FTIR)、程序升温氧化(TPO)和热重(TGA)等实验方法,研究新疆典型矿区主采煤层低阶煤氧化动力学特性。XRD实验结果表明,煤中的主要矿物成分有石英、高岭石、方解石和白云石等;大黄山矿区煤样的矿物成分含量最高。FTIR实验结果表明,不同煤样的官能团种类相似,吸光度不一;四棵树煤样的官能团吸光度随粒径减小呈现增大趋势;含氧官能团随温度增高呈现减少趋势。TPO实验结果表明,四棵树煤样的耗氧速率大于大黄山和乌东煤样的耗氧速率。TGA实验结果表明,四棵树矿区煤样经历不同温度后其活化能在T₁~T₂阶段随温度增高而降低,在T₃~T₅阶段随温度增高而增高;T₁~T₂阶段煤样活化能低于T₃~T₅阶段煤样活化能;煤质、元素质量分数对煤氧化动力学参数具有一定影响,T₃~T₅阶段煤样活化能和燃点温度随水分(＜8%)的降低总体呈现增高趋势;煤样含氧官能团峰面积随挥发分(27%~31%)的减小而增大,随灰分(4%~7%)的减小而减小,随水分(1.9%~10.0%)的减小呈现减小趋势;燃点温度T₃随O元素质量分数(15.5%~18.0%)的减小而降低;T₁~T₂阶段煤样活化能随H元素质量分数(3.3%~3.6%)的减小而增高,随N元素质量分数(0.65%~0.80%)的减小而增高。

     

伊犁干沟矿区不同粒径煤氧化动力学特性研究

采用热重、原位红外光谱对伊犁干沟矿区不同粒径煤样进行分析。利用热重得到不同粒径特征温度点,并对不同阶段活化能进行计算。采用傅里叶原位红外光谱法对不同粒径煤样的官能团变化特征进行分析,对不同阶段的红外光谱进行分峰拟合,计算不同粒径各煤样官能团峰面积变化。研究结果表明80～96μm粒径的煤样在室温-T2、T2-T6、T6-T8段活化能最小,其反应更激烈;随着煤样粒径的减小,各官能团的吸光度都变大,煤分子中羟基相对稳定,脂肪族各基团中亚甲基有较高的反应活性,含氧官能团中酚羟基C-O伸缩振动占比最大,芳香烃的苯环二取代逐渐消失。     

干燥提质对褐煤表面结构的影响

 在回转干燥器中,以气体热载体内热式干燥工艺对褐煤进行干燥,分别利用化学分析法、FTIR法、BET法,分析了煤样中含氧官能团含量随干燥温度的变化;不同干燥煤样的比表面积和孔容积变化;明确了气体热载体内热式干燥工艺对褐煤表面结构的影响。实验结果表明,煤样中含氧官能团含量随干燥温度的升高而降低,在280℃之前主要脱除羧基,280℃之后主要脱除酚羟基;在温度低于330℃时,孔容积和比表面积随温度升高逐渐减小,380℃时显著增大。     

粒径对无烟煤等温脱水规律影响的研究

设计对比了0.2～0.25mm和0.5～1.0mm这2种粒径的无烟煤,分别在75℃、85℃、95℃和105℃的条件下进行失水规律试验,结果显示相同温度下不同粒径煤样失水规律并非呈线性,且无烟煤与褐煤失水性质相似,都存在快速失水阶段、稳态线性失水阶段和降速失水阶段。当温度超过90℃时,失水速度并未随温度的升高而显著增大,而是随着粒径的减小呈现先减后增的趋势,且稳态线性失水阶段失水速率与煤样平均粒径及温度均呈二次函数关系。     

济北矿区煤尘层最低着火温度变化规律分析

为了探究埋深、粒径对煤尘层最低着火温度的影响,选取济北矿区煤样,在对深部煤层物化性质研究的基础上,通过热板实验测得不同埋深、粒径的煤最低着火温度。结果表明:在实验温度范围内,煤尘层厚度为5mm,埋深增加,其挥发分含量上升,由33.65%增至38.9%,煤尘层最低着火温度从330℃降至270℃,煤尘层着火现象用肉眼可观测到。随煤样粒径不断减小,不同埋深煤样的煤尘层最低着火温度明显减小,在煤尘层同为5mm时,随煤样粒径由180μm逐渐减小到75μm,3种不同埋深煤样煤尘层最低着火温度分别减小了16%、19%、25%,差异显著。     

弱黏煤氧化过程中的燃点及微观结构变化特性研究

利用煤燃点测定仪、比表面积及孔径测试仪和红外光谱仪,研究弱黏煤在不同温度预氧化的煤样燃点、比表面积和官能团变化规律,以揭示弱黏煤在氧化过程中燃点、比表面积、孔径和官能团变化特性。研究结果表明:随着预氧化温度逐渐升高,燃点出现波动但整体呈降低趋势。初次氧化后,煤样的比表面积增大约4倍;二次氧化后,煤样的比表面积比新鲜煤样的比表面积增大约32倍。新鲜煤样以大孔为主,中孔和微孔所占比例很小;初次氧化后,大孔比例急剧下降,中孔比例急剧升高且占主导地位;二次氧化后,煤样空隙体积减小,其中中孔体积急剧减小,微孔体积的比例迅速升高且占主导地位。随着预氧化温度升高,含氧官能团数量增加,饱和烃官能团数量减小,芳香环官能团数量基本不变。     

限定封闭环境煤粒径对煤氧化反应速度的影响

为了进一步研究煤粒径大小对煤低温氧化进程的影响,利用鼓风恒温箱装置和GC-950型气相色谱仪进行了封闭环境内煤恒温氧化实验,测得了煤样反应罐内氧气浓度随时间的变化量,同时计算、比较了几种粒径的煤样在不同时间、不同温度下的耗氧速率。研究表明,环境中氧气浓度直接影响着不同粒径煤样的耗氧量。而且,当氧气充足时,煤样的耗氧速率随着粒径的减小而增大,当氧气浓度不足以维持煤氧充分反应时,不同粒径煤样耗氧速率均呈下降趋势,低氧浓度下不同粒径的煤样耗氧速率和恒温氧化时间之间满足负指数关系,此时煤样耗氧速率变化率数值|V/t|随着粒径的减小,呈现出先降低后升高的趋势,当煤样粒径为1.00~2.00 mm,|V/t|达到最小,耗氧速率下降最慢。     

准东大井矿区主采煤层自燃氧化特性试验研究

采用程序升温氧化试验装置对准东大井矿区主采Bm煤层进行了氧化特性试验。研究了其不同粒径煤样自燃临界温度TC、CO初始温度、格雷哈姆指数及CO、O2随温度的变化和其它CnHm气体初始温度。试验表明:在该试验条件下,CO初始温度随煤样粒径的减小而增加,平均CO初始温度为66.37℃;随煤样粒径减小,临界温度有所增加,平均临界温度为154.73℃;Ta-TCO段平均耗氧速率为0.2454mL/min·℃-1,TCO-Tb段平均耗氧速率为4.0049 mL/min·℃-1;随氧化进程继续(即TCO-Tb段),80~100目粒径煤样温度耗氧速率高于120~140目、160~180目粒径煤样耗氧速率,表明该阶段其反应活性大于其他粒径实验煤样反应活性;70~100℃范围内实验煤样R3较R1、R2表征作用更明显;根据氧化特性实验数据,可将CO、温度、O2浓度、格雷哈姆指数R3及C2H4、C2H6、C3H8作为矿井防灭火监测指标指导采场煤自燃火灾防治。     

弱黏煤氧化过程中的燃点及微观结构变化特征研究

利用煤燃点测定仪、比表面积及孔径测试仪和红外光谱仪,研究弱黏煤在不同温度预氧化的煤样燃点、比表面积和官能团变化规律,以揭示弱黏煤在氧化过程中燃点、比表面积、孔径和官能团变化特性。研究结果表明:随着预氧化温度逐渐升高,燃点出现波动但整体呈降低趋势。初次氧化后,煤样的比表面积增大约4倍;二次氧化后,煤样的比表面积比新鲜煤样的比表面积增大约32倍。新鲜煤样以大孔为主,中孔和微孔所占比例很小;初次氧化后,大孔比例急剧下降,中孔比例急剧升高且占主导地位;二次氧化后,煤样空隙体积减小,其中中孔体积急剧减小,微孔体积的比例迅速升高且占主导地位。随着预氧化温度升高,含氧官能团数量增加,饱和烃官能团数量减小,芳香环官能团数量基本不变。     

煤低温氧化活化能与温度关系实验

为了研究煤低温氧化升温过程中化学反应活化能的变化规律,利用煤自然发火实验测定了不同自燃倾向性堆积煤煤低温氧化活化能。测试结果表明,煤的自燃倾向性越强,氧化反应的活化能越低,煤样的活化能随温度的升高而升高。在低于70℃时,温度上升得比较平缓;当温度高于70℃时,由于氧化反应类型发生了变化,活化能迅速升高。通过测试70℃以下温度段的氧化反应活化能,可以较准确地判断煤自燃倾向性。     

运煤设备滞煤现象分析

分析滞煤产生的原因 ,并结合潘一矿的工作实践 ,介绍对滞煤现象的治理方法     

我国煤炭进口形势与进口煤质量分析与研究

随着我国国民经济和煤炭工业快速发展,煤炭进口量不断攀升,并在2009年首次成为煤炭进口大国。该文分析了近年来我国煤炭进出口形势,对我国煤炭进口形势和特点进行了重点分析和研究。通过对我国主要煤炭进出口港口进行调研和实地采样,笔者还对进口到中国的世界主要煤炭生产国的煤炭质量情况进行了分析研究,并按GB/T 15224—2009《煤炭质量分级》国家标准对进口煤质量进行了评述。     

乌达烟煤微观结构参数解算及其与自燃的关联性分析

借助傅里叶变换红外光谱仪对乌达矿区典型火区的6种煤样的微观结构与煤自燃的关联性进行探讨,通过红外光谱的定性与半定量分析及煤结构参数的解算可知：乌达烟煤分子结构的芳香度和环缩合度较小,烷基侧链的平均长度较短,桥键较多,致使煤结构具有较强的化学活性,易于被氧化,继而导致乌达烟煤易于自燃.     

煤矿瓦斯事故的预防

分析了近年来发生的 96起瓦斯事故的原因 ,说明了瓦斯事故发生时的自燃条件和煤矿经营环境 ,提出了预防瓦斯事故的方法。     

密山市新村乡无烟煤区煤质分析

运用化验数据对密山市新村乡无烟煤区的煤质进行了详细的分析 ,指出该区煤质变化的不均一性 ,并对该区煤的用途进行了评估     

挣值方法在煤炭项目管理中的应用

首先介绍了挣值管理方法的基本原理,然后结合实际案例对一煤炭项目进行挣值分析,最后针对煤矿项目特点,就煤炭项目挣值分析应用的注意问题进行了探讨。     

煤质工业分析指标传统法与全自动工业分析仪方法的比较

运用传统的干燥及灼烧法与全自动工业分析仪的方法、原理对一系列不同的煤标样进行比对试验,并进行了方法间的比较分析,结果表明,仪器法测定结果与标准方法测定结果之间无显著性差异,可满足目前电厂及时控制煤质、指导锅炉燃烧的要求。     

Washability analysis of high sulfur coal gangue from a coal mine in Guizhou

Fulfill the screen test and float-and-sink analysis for high sulfur coal gangue from a Guizhou coal mine, analyzed the washability of its tail coal. Seen from the results： most of sulfur in sample is pyrite, the sulfur content of different particle classification shall be reduced with the decreasing of size and specific gravity, most of sulfur distributed in the coal particles with large-size and high specific gravity. Part of sulfur may be eliminated through special gravity separation, however, most of inorganic sulfur should be removed with the combination of floatation process.     

入厂煤采样机堵煤原因分析及预防

针对内螺旋全断面采样机在火电厂应用中易发生黏煤、堵煤的现象,指出堵煤会给采样的代表性、设备维护的工作量、设备的安全运行和进煤量等带来影响,通过分析其发生堵煤的原因,总结了预防堵煤的发生应采取观察煤样量、预防性清理和改进设备等措施。     

煤元素组成特性的数据挖掘

随机收集整理了693个典型的中国煤的数据样本，它们来自不同的矿区，干燥无灰基挥发分变化范围Vdaf=1．71％-61．8％．分别采用BP人工神经网络和多维变量统计二次型，对样本煤的干燥无灰基元素含量的信息进行了数据挖掘，结果表明，碳、氢的含量Hdaf，Odaf可以根据其它成分来预测，挥发分Kdaf，含量也可以用Cdaf，Hdaf，Ndaf的含量表示，从而得到了适用于我国各种类型煤的元素组成通用规律．基于样本统计分析，并给出神经网络和多维变量统计二次型等模型的相对误差分布函数．本研究成果可以应用于电厂锅炉入炉煤元素成分的软测量在线监测．