煤氧化热解过程中氢气生成的规律的研究
发布时间：2021-12-22 03:10
煤炭自燃引发的火灾是煤矿主要的重大灾害之一,矿井内煤炭自燃一直是制约我国煤炭工业发展的重要因素,也是对工作人员生命造成威胁的主要灾害。为了能够及时有效得指导矿井灭火,那么最关键的在于对井下煤炭自然发火的早期预测以及预报。长期以来各个产煤国家通过现场以及实验研究都得出了能够预测预报煤炭自燃的标志性气体。近年来美国、澳大利亚等国家的一些学者提出氢气也可作为预报煤层自燃发火的指标气体。尤其是在认为已熄灭的或者将要启封的火区内进行侦查或修复工作时尤其重要,H2的出现可能预示着复燃。为了研究不同煤种氢气的生成规律及与温度的关系,本文进行了不同煤种的煤氧化升温实验,从而追踪不同煤种氢气的生成规律以及其随温度的变化趋势。本文通过选取晋城窑平煤矿的无烟煤、山煤长春兴煤矿的长焰煤以及山煤恒兴煤矿的肥煤这三种变质程度不同的煤进行氧化升温实验研究,从而得出三种不同的煤种氢气随温度变化的趋势以及规律。并通过灰色关联度分析法得出不同煤种氢气生成规律的关联性。以及变质程度对其生成规律的影响。通过对一缘煤矿在灭火后火区封闭后现场温度气体的监测,研究了一缘煤矿井火灾的H2和CO的关系并把两者结合起来通过拟合曲线以及两...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究方法及技术路线
第二章 煤层中氢气的来源及对煤自燃的影响
2.1 煤层中氢的产生及性质
2.2 影响氢在煤中含量的因素
2.3 氢在煤自燃中起到的作用
第三章 不同煤种低温氧化实验
3.1 程序升温实验
3.1.1 实验目的
3.1.2 实验设备
3.1.3 实验过程
3.2 实验结果及分析
3.2.1 实验数据分析
3.2.2 氧化热解过程中氢气的变化规律
3.2.3 不同煤种氢气生成规律的灰色关联度分析
3.2.4 煤变质程度对氢气生成规律的影响
3.2.5 氧化热解过程中氢气与一氧化碳的相关性
3.3 (现场数据)封闭火区火灾熄灭过程中氢气变化规律
3.3.1 矿井火区指标气体特征
3.3.2 山西潞安一缘煤矿封闭火灾熄灭过程中回风壁墙内气体变化规律
3.4 本章小结
第四章 不同条件下煤氧化过程中氢气生成变化规律
4.1 粒度对实验结果的影响
4.1.1 实验测定结果
4.1.2 实验结果分析
4.2 升温速率对实验结果的影响
4.2.1 实验测定结果
4.2.2 实验结果分析
4.3 空气流量对实验结果的影响
4.3.1 实验测定结果
4.3.2 实验结果分析
4.4 本章小结
第五章 结论
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤低温氧化阶段一氧化碳气体的产生特性研究[J]. 郭小云,王德明,李金帅. 科技信息. 2011(03)
[2]煤自然发火规律及指标气体优选研究[J]. 占伟,安志刚,任砚东,黄旭,宋双林. 消防科学与技术. 2010(11)
[3]关于封闭火区启封条件在实践应用中的探讨[J]. 李金海,周福宝. 煤矿安全. 2009(12)
[4]煤自燃高温段指标气体的B型关联度分析[J]. 蒋曙光,张卫清,王兰云,吴征艳,陈月琴,梁巍巍,郝权. 采矿与安全工程学报. 2009(03)
[5]煤自燃指标气体与特征温度的对应关系研究[J]. 肖旸,王振平,马砺,翟小伟. 煤炭科学技术. 2008(06)
[6]空气流量对煤升温氧化影响的实验研究[J]. 唐明云,张国枢,戴广龙,骆大勇. 煤矿安全. 2008(05)
[7]煤自然发火过程的模拟实验研究[J]. 邬剑明,迟克勇,肖建红. 中国煤炭. 2008(04)
[8]氢气的生成及对瓦斯爆炸的影响[J]. 李增华,林柏泉,张兰君,潘尚昆,赫永恒. 中国矿业大学学报. 2008(02)
[9]煤自燃指标气体的吸附与浓缩规律[J]. 肖旸,马砺,王振平,文虎,邓军. 煤炭学报. 2007(10)
[10]煤炭自燃火灾的指标气体及检测技术[J]. 刘灿,董正坤,冯景. 陕西煤炭. 2007(05)
硕士论文
[1]无烟煤矿井封闭火区熄灭过程中气体变化规律及启封条件探讨[D]. 张虎.太原理工大学 2011
[2]低煤阶煤及不同化学组分热解甲烷和氢气的生成特征与机理[D]. 周志玲.太原理工大学 2010
[3]煤升温氧化过程中氡的析出与自然发火指标气体关系的实验研究[D]. 刘艳.太原理工大学 2007
[4]基于指标气体的煤自燃程度判定技术基础研究[D]. 王振平.西安科技大学 2006
[5]煤自燃全过程测试和指标气体的研究与应用[D]. 许延辉.西安科技大学 2005
[6]无烟煤自然发火的实验研究及机理的探讨[D]. 戴小平.重庆大学 2003
本文编号：3545647
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究方法及技术路线
第二章 煤层中氢气的来源及对煤自燃的影响
2.1 煤层中氢的产生及性质
2.2 影响氢在煤中含量的因素
2.3 氢在煤自燃中起到的作用
第三章 不同煤种低温氧化实验
3.1 程序升温实验
3.1.1 实验目的
3.1.2 实验设备
3.1.3 实验过程
3.2 实验结果及分析
3.2.1 实验数据分析
3.2.2 氧化热解过程中氢气的变化规律
3.2.3 不同煤种氢气生成规律的灰色关联度分析
3.2.4 煤变质程度对氢气生成规律的影响
3.2.5 氧化热解过程中氢气与一氧化碳的相关性
3.3 (现场数据)封闭火区火灾熄灭过程中氢气变化规律
3.3.1 矿井火区指标气体特征
3.3.2 山西潞安一缘煤矿封闭火灾熄灭过程中回风壁墙内气体变化规律
3.4 本章小结
第四章 不同条件下煤氧化过程中氢气生成变化规律
4.1 粒度对实验结果的影响
4.1.1 实验测定结果
4.1.2 实验结果分析
4.2 升温速率对实验结果的影响
4.2.1 实验测定结果
4.2.2 实验结果分析
4.3 空气流量对实验结果的影响
4.3.1 实验测定结果
4.3.2 实验结果分析
4.4 本章小结
第五章 结论
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤低温氧化阶段一氧化碳气体的产生特性研究[J]. 郭小云,王德明,李金帅. 科技信息. 2011(03)
[2]煤自然发火规律及指标气体优选研究[J]. 占伟,安志刚,任砚东,黄旭,宋双林. 消防科学与技术. 2010(11)
[3]关于封闭火区启封条件在实践应用中的探讨[J]. 李金海,周福宝. 煤矿安全. 2009(12)
[4]煤自燃高温段指标气体的B型关联度分析[J]. 蒋曙光,张卫清,王兰云,吴征艳,陈月琴,梁巍巍,郝权. 采矿与安全工程学报. 2009(03)
[5]煤自燃指标气体与特征温度的对应关系研究[J]. 肖旸,王振平,马砺,翟小伟. 煤炭科学技术. 2008(06)
[6]空气流量对煤升温氧化影响的实验研究[J]. 唐明云,张国枢,戴广龙,骆大勇. 煤矿安全. 2008(05)
[7]煤自然发火过程的模拟实验研究[J]. 邬剑明,迟克勇,肖建红. 中国煤炭. 2008(04)
[8]氢气的生成及对瓦斯爆炸的影响[J]. 李增华,林柏泉,张兰君,潘尚昆,赫永恒. 中国矿业大学学报. 2008(02)
[9]煤自燃指标气体的吸附与浓缩规律[J]. 肖旸,马砺,王振平,文虎,邓军. 煤炭学报. 2007(10)
[10]煤炭自燃火灾的指标气体及检测技术[J]. 刘灿,董正坤,冯景. 陕西煤炭. 2007(05)
硕士论文
[1]无烟煤矿井封闭火区熄灭过程中气体变化规律及启封条件探讨[D]. 张虎.太原理工大学 2011
[2]低煤阶煤及不同化学组分热解甲烷和氢气的生成特征与机理[D]. 周志玲.太原理工大学 2010
[3]煤升温氧化过程中氡的析出与自然发火指标气体关系的实验研究[D]. 刘艳.太原理工大学 2007
[4]基于指标气体的煤自燃程度判定技术基础研究[D]. 王振平.西安科技大学 2006
[5]煤自燃全过程测试和指标气体的研究与应用[D]. 许延辉.西安科技大学 2005
[6]无烟煤自然发火的实验研究及机理的探讨[D]. 戴小平.重庆大学 2003
本文编号：3545647
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