煤的组成及结构对自燃倾向性影响研究

发布时间：2020-10-08 19:05

　　 煤炭自然发火是我国煤炭生产面临的主要灾害之一,煤自燃不仅对煤矿安全生产造成巨大威胁,还会浪费煤炭资源以及造成环境污染。自燃倾向性是煤自燃发火的内在属性,它反映出的是煤自燃发火能力大小,影响煤层自燃倾向性因素很多,总的来说是由于煤内部组成与结构差异引起煤自燃倾向性的不同。因此,运用理论与实验相结合的办法,深入探讨煤的组成和结构对煤自燃倾向性的影响,揭示导致自燃倾向性差异的本质,为矿井火灾防治进一步提供理论支持。首先为了鉴别煤的种类,对6种煤样进行镜质组反射率测定。同时运用煤自燃倾向性的氧化动力学判定方法对煤样自燃倾向性进行计算与分析,随着镜质组反射率增大,判定指数越来越大,煤自燃倾向性越来越小。然后分别从煤的组成与结构入手,研究煤样之间差异性以及对自燃倾向性影响规律。在煤的组成上,采用元素分析、工业分析和显微组分分析手段,分析煤的组成指标对自燃倾向性影响规律与影响机理,在煤的结构上,采用SEM初步观察煤体结构差异,利用低温氮气吸附实验进一步研究煤的孔隙结构特征以及孔径分布情况,为了研究煤分子结构不同,采用FIFT技术手段,分析了煤样在常温以及升温过程中活性基团种类以及含量差异。最后系统综合分析煤的组成与结构对自燃倾向性影响规律。研究表明,不同煤样的组成与结构差异性明显,随着煤的变质程度加深,活性基团种类和数量逐渐变少,煤体结构由疏松变得紧致,阻碍煤自燃影响因素的作用越来越强,煤的自燃倾向性也就随之减弱。由此可知正是因为煤中的组成与结构上的差异才最终导致了自燃倾向性强弱。对于了解煤自燃机理以及矿井火灾防治有着重要意义。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TD752.2
【部分图文】：

图 1 氧化动力学综合指数判定装置Fig 1 Oxidative dynamic synthesis index determination device过程

图 2 不同煤种的交叉点温度Fig.2 The intersection of different coal temperature点温度是指煤样中心温度与外界环境温度相同时温度，它代煤的氧化能力大小，由图 2 和表 4 可知，煤的交叉点温度与

图 3 不同煤种的 70℃氧气浓度Fig.3 Different coal 70℃ oxygen concentration不同煤样的 70℃氧气浓度，实验时测定的是煤样罐出口的氧化完之后剩下的氧气浓度，剩余氧气浓度越大，则与煤样反应

【参考文献】

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本文编号：2832636