倾斜煤层采空区自燃“三带”划分及防灭火措施

山西金晖瑞隆煤业有限公司主采的8+10号煤层具有自然发火危险性,为准确确定8115工作面自燃带位置,以便为采取防灭火措施提供靶位,以氧气体积分数作为划分指标,采用束管抽气法进行采空区自燃“三带”现场测定。构建采空区数值模型,采用FLUENT软件进行解算,得出采空区氧气体积分数分布规律。基于此,对自燃“三带”进行划分,确定自燃带宽度,并提出防灭火对策。结果表明：8115工作面采空区散热带为0～51.2 m;自燃带为51.2～86.2 m;窒息带为86.2 m以里。建议采用埋管注氮或架间插管汽雾阻化防灭火措施,对采空区自燃带进行全方位防灭火控制。     

氧体积分数对乙烯扩散火焰中烟黑生成影响的实验

为了研究氧体积分数对扩散火焰中烟黑颗粒生长和聚合特性的影响,采用热泳沉积取样结合透射电子显微镜(TEM)图像,分析富氧和贫氧环境下乙烯/O2/N2扩散火焰中烟黑颗粒的粒径和颗粒凝聚体平均颗粒数,并采用激光消光法同步测量烟黑颗粒在火焰轴向和径向的体积分数分布.实验结果表明：对于乙烯扩散火焰,氧体积分数的增加,使火焰中心同一高度上的烟黑粒径和凝聚体平均颗粒数增大,进而引起烟黑体积分数增大,峰值位置前移;在火焰径向方向烟黑颗粒分布向中心收缩,边缘位置烟黑体积分数增大.对于本文讨论的扩散火焰,氧体积分数的增加对烟黑的生成具有促进作用,这对于火焰颗粒污染物的控制研究具有参考意义.     

微富氧环境污泥、煤、生物质混烧的热重实验研究

近年来,随着我国工业的迅猛发展和城市化进程的加快,污泥产量持续增加,而微富氧燃烧技术可有效实现污泥的无害化及资源化处置,因此为了研究微富氧条件下污泥、煤和生物质的燃烧特性,采用30%O2和70%CO_2的混合气体模拟微富氧环境,利用热重分析法对试样进行实验研究,结果表明:微富氧环境下,污泥、煤粉、生物质的主要失重温度范围分别为200~600℃、200~400℃、400~600℃,三者的失重速率曲线均存在两个失重峰但存在位置不同;在失重速率曲线上,不同比例的污泥与煤混合试样出现相同交点,而污泥与生物质混合试样不存在交点;干基状态下,生物质综合燃烧性能最好,污泥次之,煤粉最差;混合试样的活化能并没有随着污泥比例的增加有规律性变化,也没有介于组分的活化能之间。本文为污泥的微富氧燃烧技术提供了一定的理论及数据支持。     

综放面采空区遗煤自燃“三带”范围的预测

以峰峰矿区小屯矿14252综放面为研究对象,通过氧化热解实验测定煤样产生的气体成分;利用自制气体采样系统对采空区气体进行采集和分析,进而划分遗煤自燃"三带"范围。结果表明C2H2可作为该综放面煤炭自燃的预测指标,以C2H2浓度划分的采空区遗煤自燃"三带"范围为:散热带0~30m,自燃带30~127m,窒息带大于127m。     

富氧条件下煤燃烧特性的热重分析实验研究

为研究氧气浓度变化对煤燃烧特性的影响规律,利用热重分析对4种煤样在不同氧气体积浓度(21%、30%、40%、70%、100%)条件下的燃烧特性进行实验研究,根据实验结果分析氧气浓度对不同煤样燃烧动力学参数的影响.结果表明:随着氧气浓度的增大,煤样的着火温度及燃烬温度均呈下降趋势,且燃烬温度相对于着火温度下降得更快,煤粉...     

综放面采空区自燃“三带”的综合划分方法与实践

根据目前采空区自燃"三带"的研究现状,确定了基于采空区煤自燃的上限氧浓度和下限氧浓度、采空区自燃"三带"现场观测及数值模拟、MIN-MAX综合处理法的采空区自燃"三带"的综合划分方法,划分了采空区自燃"三带"范围.以新疆哈密三道岭煤矿4204综放工作面为例进行实际应用,确定了该工作面采空区的自燃"三带"范围.实践表明,该划分方法确定的"三带"能更好地反映浮煤自燃的实际情况,对具有类似条件的采空区防火具有参考价值.     

监测温度和气体确定采空区自燃“三带”的研究

沿采空区倾向布置５个测点,对采空区气体成分及温度进行测定,确定出三河尖煤矿７１２１下综采放顶煤工作面采空区自燃“三带”的范围,并对该工作面始终出现ＣＯ的原因进行了合理解释．     

煤与糠醛渣混燃的热重分析及基于分布活化能模型的动力学研究

通过热重技术研究煤与糠醛渣混燃的燃烧动力学,采用分布活化能模型(DAEM)进行了动力学分析,比较纯煤、纯糠醛渣及两者在3种不同掺混比例、不同升温速率下燃烧反应的差异。结果表明:糠醛渣能够促进煤的燃烧,随着糠醛渣加入量增大,试样着火温度下降,燃烧性能改善;糠醛渣掺混比例增大,燃烧反应的活化能呈下降趋势。     

基于热分析实验的多种生物质燃烧特性

采用热重-差热(TG-DTA)热分析技术,分别对稻壳、甘蔗渣、核桃壳、花生壳、秸秆和树枝等6种生物质粉末的燃烧特性进行了实验研究,重点研究其着火特性、燃烧特性、燃尽特性及综合燃烧特性.在规定条件下,实验得出了6种生物质的着火和燃尽温度,绘制了热重-微分热重-差示扫描量热法(TG - DTG - DSC)3种曲线图,并利用现有的计算方法得到各自的综合燃烧特性指数.通过对实验结果的详实分析,给出了6种生物质燃烧特性规律性的结论和应用建议.     

氧体积分数对于对二甲苯液相催化氧化的影响

对工业反应条件下的对二甲苯氧化过程进行了实验研究,测定了不同氧气体积分率下的液相、气相各组分浓度随时间变化关系.采用双曲型的主、副动力学模型拟合实验数据,得到了各步反应速率常数与氧体积分数的关系式.结果表明,氧对反应的影响随其体积分数的增加而减弱,在某一门槛值以上,反应速率不再明显变化,同时氧体积分数对主反应速率的影响要比对燃烧副反应的影响更为显著.     

Thermogravimetric study of the effect of a PVA oxygeninsulating barrier on the spontaneous combustion of coal

Coal samples in the air for three months were characterized by Thermogravlmetnc Analysts(TGA).The effect of a PVA oxygen-insulating barrier on the spontaneous combustion of coal was examined.The moisture loss activation energy,oxidation activation energy and combustion activation energy were calculated by an integral method using the Coats-Redfen formula.The results show that the tendency for spontaneous combustion of three coal samples(judged by the activation energy)falls in the order:CYW>YJL>SW.The oxidation activation energy and combustion activation energy of coal protected by the PVA oxygen-insulating barrier increased.A significant increase in the combustion activation energy was noted,especially for the CYW coal where the increase was 28.53 kJ/mol.Hence,oxidation of the protected coal samples was more difficult.The PVA oxygen-insulating barrier helps to prevent spontaneous combustion of the coal.     

煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究

设计并研制了氧化热解实验模拟装置,通过对峰峰矿区小屯矿工作面采空区煤样的氧化热解模拟实验,绘制了各氧化热解气体CO2、O2、C2H6和CO等气体浓度随温度的变化曲线,并对其分析找出了该矿采空区煤炭自燃的标志性气体预测指标,从而为掌握工作面采空区煤炭自燃的规律和制定有效合理的煤炭自燃发火的防治措施提供依据,为煤矿的高效生产提供安全保障。     

煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究

设计并研制了氧化热解实验模拟装置，通过对峰峰矿区小屯矿工作面采空区煤样的氧化热解模拟实验，绘制了各氧化热解气体CO2、O2、C2H6和CO等气体浓度随温度的变化曲线，并对其分析找出了该矿采空区煤炭自燃的标志性气体预测指标，从而为掌握工作面采空区煤炭自燃的规律和制定有效合理的煤炭自燃发火的防治措施提供依据，为煤矿的高效生产提供安全保障。     

污泥和煤混烧特性的热重试验研究

利用热重分析法对兰坝煤粉和某城市污泥及两试样混合物的着火温度、燃尽特性和综合燃烧性能等参数进行了研究。实验结果表明:在20℃/min的加热速度,20~1200℃的温度范围内,单一试样及不同掺混比混合试样燃烧时燃烧特性和燃尽性能存在差异,并得出了一些燃烧特性参数,结合实验条件,对反映燃料着火及燃尽性能的燃烧特性综合判别指数S进行了修正。计算结果表明:修正后的S'与其他特性参数计算结果吻合较好。     

乌达矿区煤自燃预测标志气体研究

为遴选预测煤自燃进程的标志气体,采集了乌达矿区6个具有代表性的煤样.在实验室开展煤升温氧化气体产物的测定实验,主要测试了煤样在升温氧化条件下各种气体组分的发生量.根据各种气体组分的发生量及最低检测温度,确定了乌达矿区煤自燃预测预报的标志气体,为该矿区煤自燃火灾的预测预报提供了实验依据,对矿区的安全生产具有较好的指导作用.     

Effects of electrical resistance on the spontaneous combustion tendency of coal and the interaction matrix concept

There have been several developments in determining the spontaneous combustion liability of coal. Most of the methods of concern have purely been based on the internal properties of the coal itself. The relation between the crossing-point method and the electrical resistance of coal was examined here to outline the spontaneous combustion tendency of coal. The electrical resistance property of coal was looked into as a decision-making parameter of the interaction matrix concept for the final decision on the spontaneous combustion tendency.     

The shortest period of coal spontaneous combustion on the basis of oxidative heat release intensity

It’s necessary to forecast the shortest spontaneous combustion period for preventing and controlling the coal spontaneous combustion. During the experimental process, a calculating model of the SSCP is established on the basis of the oxidative heat release intensity and thermal capacity at different temperatures. According to the basic parameters of spontaneous combustion, heat of water evaporation and gas desorption, the SSCPs of different coals are further predicted. Finally, this study analyzed the relationships of the SSCP and the judging indexes of the self-ignite tendency. The result shows that the SSCP non-linearly increases with the decrease of dynamic oxygen adsorption and increase of activation energy. Compared with the practical fire situation of mine, this reliable method can meet the actual requirement of mine production.     

灰色马尔科夫模型对煤自然发火预测的研究

传统灰色模型GM(1,1)对于随机波动性较大的数据序列拟合较差,预测精度较低,为了弥补这一缺陷,更准确预测煤层自然发火的趋势与危险性,将GM(1,1)模型和马尔科夫模型有机结合,构建了灰色马尔科夫模型。用灰色马尔科夫模型对柴里煤矿实测CO发生量进行预测,与传统GM(1,1)模型的预测结果比较,灰色马尔科夫模型的拟合精度更好,平均相对误差更小,简便、实用,能够为矿井煤自燃火灾的防治工作提供科学的理论依据。     

Computer controlled measurement of spontaneous combustion in coal stockpiles of the Western Lignite Corporation, Turkey

1. IntroductionThe event beginning with oxygen absorption of coalfrom air, continuing with oxidation and probably end-ing with a flaming fire is called spontaneous combus-tion. The heat transfer caused by the effect of heattransportation and diffusion mec…