采空区温度场模拟及煤自燃状态预测

建立了采空区温度场的数学模型 ,并用有限差分数值方法进行模拟计算。通过计算得出了煤因氧化放热导致煤温随时间变化呈指数上升的规律以及点热源附近温度场随时间的变化规律。提出采用测量煤层中两点间温差的变化来预报高温点温度的方法 ,此法由于消除了矿井空气温度波动因素的影响 ,具有较高的稳定性。     

潞安煤的微观结构性质研究

结合潞安煤的煤质特征,采用扫描电镜和红外光谱对煤样的微观结构性质进行了研究分析和测试;结果表明:潞安煤原煤为高灰、高硫、低热值的低品质煤,属特强黏结煤;煤中含有大量的黏土类矿物及含硫矿物,Al、Si、Ca、Fe、Mg、S等元素较多,表面无明显裂隙和孔;煤中含有部分杂原子基团和芳香族化合物。其小于1.4 g/cm~3的煤样为高硫、低中灰、特高热值煤。     

煤自燃生成水的反应机理研究

应用傅立叶变换红外光谱仪研究了煤在氧化自燃过程中不同温度下生成的气体产物.在30℃～100 ℃左右有水和二氧化碳气体析出,温度升至105℃～150℃左右时,有一氧化碳生成.采用密度泛函B3LYP方法,在6-311G基组水平上研究了煤与氧发生自燃反应生成水和一氧化碳的反应体系,对反应势能面上各驻点的几何构型进行了全优化,用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证.计算结果表明,煤氧化自燃生成水的反应是氧分子攻击苯环侧链上的伯胺基团-C(29)H2-N(22)H2中间的N(22)原子,使煤分子苯环侧链上的伯胺基团生成了-CH2-N=O基团和水.由反应活化能可知,生成水的反应是一个自发式反应.     

煤及其热解过程中微观结构的光谱学研究进展

介绍了利用现代仪器光谱学技术对煤微观结构研究的方法,综述了利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)等现代仪器光谱技术在煤微观结构的分析、煤的热解过程及其热解后产物的微观结构分析的研究现状,分析了煤微观结构的变化对煤的性质及其热解过程中性质变化的影响,展望了现代分析仪器在煤化工领域的应用前景。     

煤自燃的分子结构模型探讨

煤自燃主要是由于煤表面活性结构与氧之间相互作用的结果 .通过对煤、氧分子结构特性的分析 ,并根据类似有机结构与氧发生化学反应的条件及过程分析 ,探讨了煤分子表面易于氧化自燃的活性结构 ,归纳出 7种在常温常压下就能与氧发生化学反应的煤分子表面活性基团及其氧化反应热 ,利用煤自然发火实验对推断出的活性基团氧化反应热进行了验证 .在威斯化学结构模型和本田化学结构模型的基础上 ,提出了能够对煤自燃进行描述的煤分子结构模型 ,对煤自然发火机理及其过程的研究具有一定的参考价值 .     

贮煤自燃原因及预防措施探析

介绍内蒙古化肥厂贮煤场。分析贮煤自燃的主要原因 ,并加以探讨 ,提出预防措施。     

不同煤体自燃指标性气体函数模型特征分析

为研究不同煤体的煤温与自燃指标性气体量、预测指标气体最大产出量、指标气体变化速率之间的定量关系,对4种不同煤体进行FTIR傅立叶红外光谱分析、煤质分析和煤自燃程序升温实验,对不同煤体的指标气体曲线拟合方程和曲线模型导数方程进行分析。结果表明:在R-square可决系数最优的条件下,选取高拟合优度非线性拟合方程模型,煤温与自燃指标性气体的对应关系较好;根据指标气体的变化速率差倍数,在第一阶段(30℃~140℃)选取CO2作为预测气体,第二阶段(140℃~200℃)选取CH 4作为预测气体,第三阶段预测期(200℃~270℃)选取CO作为预测气体,可依据指标性气体浓度准确预测煤自燃的危险程度。     

煤自燃阻化剂的研究进展

论述了煤自燃的机理和影响因素,概括总结了目前应用较多的阻化剂预防煤自燃的作用原理,以及各种阻化剂的优缺点,最后分析指出阻化剂生产使用过程中存在的问题及其未来发展的方向。     

煤自燃阻化剂的研究进展

论述了煤自燃的机理和影响因素,概括总结了目前应用较多的阻化剂预防煤自燃的作用原理,以及各种阻化剂的优缺点,最后分析指出阻化剂生产使用过程中存在的问题及其未来发展的方向。     

煤岩组分的物化性质对煤自燃的影响

影响煤自燃的因素很多,如煤化程度、煤的岩组成、煤的水分、黄铁矿含量、环境温度、煤堆积密度、煤炭粒度等。笔者主要研究煤岩组分的物化性质对煤自燃的影响。     

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。     

热重分新法对不同粒度煤自燃过程特征温度的研究

选用3种煤分别制得3种粒度的试样。采用非定温测量法进行TG分析,得到相应的TG／DTG曲线,选定煤自燃过程中的6个特征温度,并确定其温度界限,分析不同粒度煤样特征温度的变化并总结规律。结果表明,高位吸附温度和着火温度基本保持不变,其余4个特征温度的变化规律不尽相同。     

量子化学在煤微观结构研究中的应用进展

煤的微观结构特征直接关系到其反应特性,对煤的性质起决定作用,是对煤的结构性质的认识和研究,更好地对煤的合理利用不可或缺的。由于煤种的繁杂性和煤结构的复杂性,综合运用各种方法,结合化学分析方法和仪器分析技术,可以有效的提高煤的微观结构的脱除的精准性。近年来,随着量子化学的理论、计算方法、计算机技术的快速发展,为进一步应用量子化学研究煤的结构与反应性提供了条件。本文对量子化学在煤含氧官能团、含硫官能团以及含氮官能团研究中的应用进展进行了综述,为量子化学在煤微观结构研究中更好的应用提供参考。     

变氧浓度条件下煤自燃特性参数实验测试

利用煤自然高温程序升温实验台对清水营煤矿煤样在变氧环境下的耗氧速率、气体释放速率及放热强度等自燃特性参数进行测试。测试结果表明:在不同氧浓度条件下,煤样的耗氧速率在不同阶段变化规律不同;在程序升温过程中,CO和CO2气体产生速度可预报煤层的氧化、自燃状况;在不同氧浓度下煤样的放热强度规律也很明显。测试结果为采空区遗煤自燃防治提供了理论基础。     

隔氧材料防煤自燃阻化效果的红外光谱研究

在煤体上覆盖隔氧材料能有效地防治自燃。将配置好的一种有机隔氧材料覆盖到煤堆表面,在大气中放置一段时间后,对其覆盖下的煤体作红外光谱分析,并与未覆盖隔氧材料的煤体和新鲜原煤分别进行比较。结果发现,随着氧化进程的递进煤中含氧官能团不断增加,而且覆盖隔氧材料煤体的含氧官能团峰面积远小于未覆盖的,却与新鲜原煤的十分相近。这说明未覆盖的煤体发生了明显的氧化反应,而覆盖后的煤体基本上未发生氧化。因此,该隔氧材料能达到隔断氧气、防治煤自燃的效果。     

从煤的表面特性研究煤燃烧过程

对煤燃烧过程中表面结构特性及其对燃烧过程的影响了评述,通过对不同表征煤表面结构特征手段和方法进行比较,对近年来表面分形结构理论在煤燃烧研究中应用情况的分析,进行了有在结构特征与煤燃烧特性的关联,以期对煤的燃烧过程有一个新的认识。     

改性煤沥青中间相的微观结构研究

以对甲基苯甲醛(4-MB)为改性剂,在对甲苯磺酸(PTS)的催化作用下对煤沥青(CTP)进行改性制取沥青中间相。采用偏光显微镜研究改性煤沥青的光学组织结构;采用扫描电镜(SEM)观察改性煤沥青的形貌。结果表明:随对甲基苯甲醛的用量、温度及热处理时间的不同,改性煤沥青可得到超镶嵌(SM)、小域(SD)和广域(D)3种光学组织结构;在一定的工艺条件下,改性煤沥青的光学组织结构显著改善,出现了大量的中间相小球体;改性后煤沥青出现较好的纤维状结构。因此,改性后的煤沥青有望成为优质的沥青中间相。     

自燃煤矸砂钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对6根相同配筋率、相同混凝土强度等级、不同细骨料的混凝土简支梁的抗弯试验,探讨了自燃煤矸砂全部取代天然砂制备的自燃煤矸砂混凝土受弯构件正截面受力变形性能和破坏特征.试验结果表明:自燃煤矸砂混凝土梁与普通混凝土梁的受弯破坏过程基本相同,仍具有弹性、开裂、屈服和极限等4个明显特征;正截面平均应变服从平截面假定;相同条件下虽然自燃煤矸砂混凝土抗压强度稍低于普通混凝土,但其试验梁的开裂弯矩和极限抗弯承载力稍高于普通混凝土梁,现有的普通混凝土梁计算公式适用于自燃煤矸砂配制的混凝土.     

煤粉碎过程中颗粒形状的分形特征

应用分形几何学的方法对煤粉碎过程中颗粒的不规则程度进行度量．研究结果表明,不同组成的颗粒其颗粒形状分维ＤＰ不同,矿物质组成的颗粒形状分维最大,其次是壳质组颗粒,四组分颗粒居第三,其它颗粒的形状分维大致相似．颗粒形状分维具有随时间不变性的特点,表现为相同组成的颗粒的形状分维基本不随粉碎时间发生变化．导致这一现象的根本原因是不同的煤显微组分的力学性质及微裂纹的分布不同,而对于同一组分来说,其微裂纹的分布又具有自相似性．     

流化床空气氧化过程中煤化学结构变化的研究

对神府大柳塔 2 -2 煤样在流化床反应器中进行了氧化实验 ;对氧化系列煤样分别进行元素分析和红外光谱分析 ;探讨了氧化过程中煤结构含氧官能团、脂肪烃、芳烃的变化规律。