氧化煤复燃过程自燃倾向性特征规律

煤自燃是矿井安全生产中的主要灾害之一,火区启封时的氧化煤复燃问题尤其需要重视。为揭示不同氧化程度煤复燃特性,研究分析氧化煤指标性气体产生规律,并对特征官能团进行吸光度定性分析和峰面积定量分析。结果表明氧化煤自燃倾向性判定指数为I_(ym)I_(80℃yh)I40_(℃yh)I_(120℃yh)I_(160℃yh)I_(200℃yh)(ym代表原煤,yh代表氧化煤),原煤中还原性官能团多于氧化煤,含氧官能团少于氧化煤,低温氧化析出指标性气体速率大于氧化煤,氧化煤较原煤与氧结合能力减弱,煤自燃倾向性降低,80℃氧化10 h后的煤气体析出速率较其他温度更接近原煤,还原性官能团亦接近原煤,煤自燃倾向性更高,更易复燃。基于以上研究,确立了不同氧化程度煤复燃规律。     

煤自燃倾向性测试方法研究进展与展望

煤层自燃火灾是影响煤矿安全生产最重要的灾害之一。对国内外主要的煤自燃倾向性测试方法进行了统计分类,评述了国内外煤自燃倾向性测试方法的研究现状和目前存在的主要问题,总结了煤自燃倾向性测试的技术手段,对比分析了不同测试方法的特点,最后指出了煤自燃倾向性测试方法研究的发展趋势。     

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。     

煤自燃倾向性及测定中的影响因素

依据煤产生自燃的必要条件及煤自燃的发展过程,用流态色谱吸氧法对煤的自燃倾向性进行了测定。分析了在测定中影响煤自燃倾向性的主要因素,即煤样的粒度、仪器的稳定性和气密性、样品的处理过程、载气的流速,并探讨了煤的水分、灰分、挥发分、全硫及密度等参数与其吸氧量的关系,提出探究煤自燃倾向性及其测定中的影响因素,提高煤自燃倾向性测试结果的准确性,对保证煤炭的开采、运输和储存的安全具有重要意义。     

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。     

煤的组成与结构对自燃倾向性的影响研究

通过交叉点温度法计算出煤自燃倾向性的综合判定指数,分别采用元素组成分析、工业分析、显微组分分析和等温吸附实验4项煤的基础实验,得到煤的组成和结构上的固有指标参数。利用灰色关联分析计算出了各指标与煤自燃倾向性间的关联程度,并依据关联度大小进行等级划分,分别阐述了煤组成和结构上各指标对自燃倾向性的影响。研究成果为煤自燃预测体系的构建及自燃倾向性机理研究提供量化依据。     

浅谈煤自燃倾向性的实验室测定方法

介绍了影响煤自燃的因素和几种煤自燃倾向性的测定方法；对实验室常用的色谱吸氧鉴定煤自燃倾向性方法在使用过程中可能存在问题进行了初步的探讨。     

煤的自燃倾向性与煤尘爆炸危险性的关系

依据１２个煤矿煤的自燃倾向性和煤尘爆炸危险性的实验室试验结果对煤的自燃倾向性与煤尘爆炸性关系进行分析研究，得出了当煤分含量相近时其自燃倾向性和煤尘爆炸危险性成反变关系的结论。     

煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法不确定度评定

煤自燃倾向性的氧化动力学测定结果存在一定扩展不确定度,故在实际安全生产分析中,应注意扩展测量不确定度对所得结果的影响。对煤自燃倾向性的氧化动力学测定过程的不确定度进行评估,能够更科学、准确的获得煤自燃倾向性鉴定数据来指导企业安全生产。     

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。     

基于热解活化能判定煤自燃倾向性的新方法

通过Coasts-Redfern积分法计算各阶段的活化能,发现失水、吸氧阶段的活化能不能代表煤的自燃倾向性,热解活化能才最能代表煤的自燃倾向性,热解活化能越大,煤越不易自燃;与Achar微分法计算结果比较,Coasts-Redfern积分法在预测煤自燃倾向性时准确性更高。     

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。     

煤自燃倾向性鉴定方法不合理性分析

总结和评价了目前主要采煤国家采用的煤自燃倾向性测试方法.从煤自燃机理、物理吸附氧本质以及表面的不均一性方面论证了我国现行煤自燃倾向性测试方法原理的不合理性;从试验方法、仪器管理等方面提出了其操作的不适宜性;将试验测试数据与实际自燃情况进行对比,验证了该方法与实际情况的不吻合性.然后通过对5种不同矿区的煤样进行试验,得出了吸氧量随粒径、温度变化的规律.最后在分析和试验的基础上提出了一种体现煤自燃全过程的自燃倾向性鉴定方法的新设想,对于补充和完善我国煤自燃倾向性测试方法有借鉴意义.     

煤吸氧量测定过程中的影响因素分析

煤吸氧量是判断煤自燃倾向性的重要指标。在测定煤样吸氧量的过程中,发现多种操作因素对煤吸氧量有重要影响,从而影响煤样自燃倾向性等级鉴定。通过对4组煤样进行测定分析,得出样品的粒径、样品在标准管内的放置位置、样品的预处理时间等因素,都对煤的吸氧量有影响,提出合理的措施以准确地测定煤的物理吸氧量,进而准确鉴定煤的自燃倾向性。     

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。     

基于TG-DTG技术的煤的自燃倾向性研究

我国现行的煤炭行业标准规定的煤的自燃倾向性鉴定方法存在着指标不单一、方法复杂的缺点。波兰等国的方法是用特制的实验装置测定煤在特定条件下的活化能作为自然发火倾向性鉴定指标。探讨了利用热重分析(TGA)技术,研究煤在常温下(20℃)到着火点区间的自燃氧化反应动力学原理,得到了表示煤自燃倾向性强弱的活化能这一重要指标。通过离柳矿区的实践表明,用TGA技术完全可以确定煤的自然发火倾向性。     

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。     

煤自燃倾向性测试及监测技术研究进展

煤自燃是煤矿安全生产、运输和储存中的重大灾害之一。根据煤自燃防控实际需要，较全面地总结了煤自燃倾向性的测试方法，认为构建一个通用指标来评价煤自燃倾向性可以弥补单一测试方法的评估偏差；同时，重点分析了以温度为特征的OTDR技术与以指标气体为特征的TDLAS技术在煤自燃监测领域应用的原理及优缺点，通过两种技术的提升，建构特征温度与指标气体的定量关系，形成多参量数据融合的煤自燃监测技术能有效提升监测预警能力，并提出了无线传感器网络测温法与声发射技术在煤自燃监测领域应用的可行性。对煤自燃倾向性的检测与煤自燃火灾的监测预警研究具有重要作用，对实现煤自燃智能化协同防控治理和保障煤矿安全、高效、智能、绿色生产具有重要意义。     

利用活化能研究煤的自燃倾向性

针对以往煤的自燃倾向性的研究方法受到多种外界因素的制约,利用活化能为指标,从理论和实际对煤的自燃倾向性进行研究,结果符合现场的需要,成功地实现了活化能在煤的自然倾向性研究领域的应用。     

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.