浸水风干煤体自燃氧化特性参数实验研究

发布时间：2017-04-24 20:06

  本文关键词：浸水风干煤体自燃氧化特性参数实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国西部矿区大部分为具有易自燃、埋藏浅、煤层间距近特点的煤层群，受采动影响上部采空区易产生裂隙，形成渗水囤积通道，使遗煤长期处于水浸泡状态，导致煤体发生变化；加之开采下煤层时的探放水过程中出现“水气置换”，漏风增加，从而增大煤自燃危险性。为了解浸水风干后煤自燃的氧化特性变化，本论文以神东补连塔矿1-2煤层煤样为主要研究对象，采用实验研究的方法，对不同粒径的原煤与浸水风干煤样自燃氧化特性参数进行宏观表征研究，同时对浸水风干过程中煤的孔隙结构进行微观实验分析，揭示浸水风干煤体的自燃氧化特性以及微观孔隙变化之间的相互关系，其成果对浅埋藏近距离煤层群煤自燃的防治技术具有重要的指导意义。 采用ZRJ-Ⅱ型煤自燃特性分析系统进行程序升温过程，研究了煤自燃氧化过程的气体产物随粒径、浸水时间的变化规律，分析了CO、CO2等气体产生量以及交叉点温度等自燃特性与粒径、浸水时间之间的关系，并将原煤样与浸水风干煤样的自燃氧化特性进行对比，得出神东补连塔矿1-2煤层的原煤样的自燃氧化特性随粒径的增大而减小；煤体浸水风干后，粒径为35~50目时，其自燃氧化特性变化显著，最容易发生自燃氧化；随着浸水时间的增加，其氧化特性先增强，然后有所降低，当浸水时间为30天时，煤体最容易自燃氧化。 利用BELSORP-max比表面积测定仪研究了不同条件下煤样的比表面积、孔容以及孔径分布特征，得出不同粒径原煤样的比表面积基本在25~40m2/g范围内，且随着粒径的增大而增大；经过浸水风干过程的煤样的比表面积明显降低到20~25m2/g范围内，，且随着粒径增大呈现先增大后减小的变化趋势，其中粒径为30~50目时比表面积最大；在不同浸水时间条件下，煤的比表面积先减小后增加，其中浸泡20天时比表面积最小。 分析对比了浸水风干煤体煤自燃过程的宏观特征参数与微观结构参数的变化特征，研究了其微观特征变化与煤自燃氧化宏观特征变化规律之间的对应关系，得出了浸水风干过程煤体比表面积变化对煤自燃氧化的影响则呈现阶段性，比表面积大于25m2/g时，比表面积越小越容易自燃，但小于25m2/g则反之。
【关键词】：煤自燃 浸水风干煤体 粒径 比表面积 水分
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 论文审阅认定书3-4
• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 图清单12-16
• 表清单16-18
• 变量注释表18-19
• 1 绪论19-27
• 1.1 选题背景及研究意义19-20
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势20-24
• 1.3 研究内容及技术路线24-27
• 2 不同粒径浸水风干煤体自燃特性实验研究27-50
• 2.1 实验原理及设备27-28
• 2.2 实验条件及要求28-29
• 2.3 实验结果及分析29-48
• 2.4 本章小结48-50
• 3 不同浸水时间浸水风干煤体自燃特性实验研究50-57
• 3.1 实验装置50
• 3.2 实验条件及要求50-51
• 3.3 实验结果分析51-56
• 3.4 本章小结56-57
• 4 浸水风干煤体微观孔隙结构变化特征实验研究57-74
• 4.1 实验原理及装置57-59
• 4.2 实验要求及条件59-60
• 4.3 实验结果及分析60-72
• 4.4 本章小结72-74
• 5 浸水风干煤体自燃特性与孔隙结构变化对比分析74-83
• 5.1 不同粒径条件下煤样自燃特性与孔隙结构参数对比74-79
• 5.2 不同浸水时间煤样自燃特性与孔隙结构对比分析79-82
• 5.3 本章小结82-83
• 6 结论与展望83-86
• 6.1 全文总结83-84
• 6.2 主要创新点84
• 6.3 研究展望84-86
• 参考文献86-89
• 作者简历89-91
• 学位论文数据集91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：324857