采场多源CO释放规律及煤自燃预报临界值修正

发布时间：2023-03-23 17:38

　　针对煤自燃预报误报警问题,为消除影响CO精准预报煤自燃的干扰项,设计搭建了煤解吸-热解-氧化CO气体测试系统,以褐煤、肥煤及无烟煤为研究对象,对不同变质程度煤在煤层开采过程及煤自燃发展过程中可能存在的热成因CO气体(煤氧升温氧化O_T-CO,煤热解T-CO以及升温解吸P_T-CO)以及非热成因CO气体(煤氧常温氧化O_N-CO及降压解吸P_S-CO)进行了分类别的专项测试。通过设置不同工况模拟采场不同成因CO的产生条件,对其释放规律及变化特征进行研究。结果表明:对于非热成因CO气体:实验煤样在常温下与空气接触都能产生O_N-CO气体,初始阶段CO气体体积分数迅速升高,后缓慢升高直至达到平衡,P_S-CO气体也呈现出了相似的规律。对于热成因CO气体:1)实验煤样在氮气氛围下升温,均在200℃前开始释放CO气体,HM:140℃,FM:163℃,WYM:183℃,随后随着温度的升高,CO气体体积分数整体呈四次回归多项式增长,过程可分为三个阶段;2)在空气氛围中升温,O

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 原生CO气体研究
        1.2.2 煤氧复合作用生成CO气体研究
        1.2.3 煤结构破坏分解生成CO
        1.2.4 CO吸附解吸规律研究
    1.3 目前研究存在的不足之处
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
2 采场多源CO测试技术及方法
    2.1 煤热解-氧化-解吸CO测试系统
    2.2 煤样制备
    2.3 煤质分析
    2.4 煤热解-氧化-解吸CO测试方法
3 T-CO/O_N-CO/O_T-CO产生规律研究
    3.1 惰性气体氛围下煤热解T-CO产生规律研究
        3.1.1 实验工况设置
        3.1.2 T-CO测试结果分析
    3.2 模拟空气气体氛围下煤常温氧化O_N-CO产生规律研究
        3.2.1 实验工况设置
        3.2.2 ON-CO测试结果分析
        3.2.3 煤常温氧化耗氧速率分析
    3.3 模拟空气气体氛围下煤升温氧化O_T-CO产生规律研究
        3.3.1 实验工况设置
        3.3.2 O_T-CO测试结果分析
        3.3.3 煤升温氧化耗氧速率分析
    3.4 本章小结
4 P_S-CO/P_T-CO释放规律分析
    4.1 不同变质程度煤样CO吸附量测试
        4.1.1 实验工况设置
        4.1.2 管路及煤样罐容积的标定
        4.1.3 煤样罐及管路中自由空间体积测定
        4.1.4 不同变质程度煤样CO吸附量结果分析
    4.2 P_S-CO释放规律分析
        4.2.1 P_S-CO计算方法
        4.2.2 P_S-CO测试结果
    4.3 P_T-CO释放规律分析
    4.4 本章小结
5 煤自燃预测临界值修正
    5.1 非热成因CO释放量分析
        5.1.1 O_N-CO绝对产生量计算
        5.1.2 P_S-CO绝对释放量计算
    5.2 工作面非热成因CO产生情况计算方法
        5.2.1 工作面非热成因CO产生速率影响因素分析
        5.2.2 工作面非热成因CO浓度计算方法
    5.3 工作面CO临界值修正
    5.4 本章小结
6 结论及展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 创新点
    6.3 研究不足及展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3768448