LDHs阻化剂对烟煤的阻化特性实验研究

为了研究新型稀土类水滑石(LDHs)阻化剂对烟煤的阻化特性,采用西安科技大学自主研制的程序升温实验装置,对3种不同配比的LDHs与煤样进行混合然后升温,升温速率为0.3℃/min,从室温加热到180℃,在设定温度对样品在氧化过程中产生的气体进行分析,研究其阻化性能,主要包括耗氧速率、阻化率、表观活化能等参数。结果表明:3种配比的LDHs阻化性能各不相同,阻化率随温度发生变化,阻化性能LDHs-3LDHs-1LDHs-2。其中LDHs-3的阻化率最大为60%,表观活化能分别在2个阶段增加了5.4 k J和4.5 k J。LDHs能有效抑制抑制CO释放,使临界温度、干裂温度增加,耗氧速率降低,表观活化能增加,煤样在临界温度点前后经过不同的反应历程。     

贫煤氧化燃烧热效应及热动力学参数研究

为了探究贫煤煤样的氧化燃烧热效应及热动力学行为,分别采用C80微量热系统和热重实验装置对样品进行测试;分析了贫煤煤样在低温氧化及氧化燃烧过程中的热效应,同时也研究了升温速率对贫煤燃烧过程的影响,最后对煤样燃烧过程中的表观活化能和最概然机理函数进行了分析。结果表明:贫煤的低温氧化过程可划分为缓慢氧化阶段、加速氧化阶段和快速氧化阶段;随着升温速率的升高,煤样的TG/DTG曲线向高温区域移动,DTG曲线峰值升高,燃点温度升高;煤粉在热解燃烧阶段的表观活化能随转化率的增加呈现出先升高后下降的趋势,在转化率为0.2时表观活化能达到最大值,为32.4 kJ/mol;升温速率对反应最概然机理函数影响较小,4种升温速率下的反应最概然机理函数均符合A-E方程随机成核和随后生长模型,且函数曲线峰值随升温速率的升高而增大。     

矿井煤自燃灾害监测预警技术及发展趋势

以降低矿井火灾的发生率为目标,梳理了矿井煤自燃灾害现有监测预警技术的发展现状,总结了现有技术的局限性和不足,指出未来发展应注重先进监测技术的应用、预测技术准确性的提升、预警系统和智能化管理的发展等。针对矿井煤自燃灾害隐蔽性、持续性、扩散性和难以控制的特点,提出矿井煤自燃灾害监测预警技术未来发展方向：提升煤自然发火临界值确定方法的综合性,利用新兴设备和先进技术完善煤自然发火临界值的确定方法;针对矿井煤自燃复杂环境,可通过研究声波探测等新型先进技术手段,提高矿井煤自燃监测参数的全面性和精细化;推动矿井煤自燃监测预警技术的创新性和决策的智能化,利用数字孪生技术提供精准的模拟与预测能力、优化防控方案、提供培训和应急管理以及数据分析和决策支持等方面的帮助;聚焦矿井自燃灾害全面感知、精准预测与防控智能一体化建设,加强对矿井自燃灾害数据分析、灾前主动预警、灾后事故治理、火区自动封闭等技术的研究。     

好氧微生物抑制煤自燃机理研究现状及展望

综述了微生物对煤脱硫、降解方面的研究现状，利用好氧微生物处理煤可降低煤中硫含量(黄铁矿)、破坏煤中羟基、羰基、羧基等活性基团以及消耗O₂、产生CO₂气体等特性，提出用生物技术来延缓煤氧化进程、阻断煤氧化路径从而抑制煤自燃的设想。基于利用微生物对煤表面环境状态以及微观结构改变的特性，从煤氧化反应本身为切入点防控煤自燃。针对好氧微生物改性驯化对煤中硫含量、活性基团的影响，对现阶段常用的煤炭脱硫、降解类微生物(如嗜酸氧化亚铁硫杆菌、黄孢原毛平革菌等)进行分析，总结了可用于抑制煤自燃的微生物生长特性及其差异性，最终提出可用多种功能微生物分步协同作用来抑制煤自燃的思路，对煤自燃新型绿色阻化剂的开发进行了展望。