煤矿井下封闭火区CO转化与消失实验研究

发布时间：2017-05-23 18:27

  本文关键词：煤矿井下封闭火区CO转化与消失实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国煤层自燃火灾十分严重，由于CO气体的敏感性和易检测性，被公认为煤自燃早期预测和预报指标气体，CO的增加意味着煤自燃的恶化，但是CO的减少不一定意味着煤自燃减弱。大量矿井的煤自燃火灾现场观测结果表明，火区封闭以后，在低氧环境下，CO浓度迅速下降，并很快消失，但实际煤自燃高温体并未消除。因此，，研究封闭火区CO消失和转化的机理有助于对封闭火区程度进行准确的判断，论文的研究主要从煤体对CO的吸附和细菌作用对CO转化的影响两个方面进行实验室研究，拟对封闭火区内CO消失规律进行更深入的揭示。 针对高温局部分布、封闭火区压力相对升高的特点，以极易自燃的灵武矿区2#煤层煤样为研究对象,采用Autosorb-iQ-C全自动物理/化学吸附分析仪，对不同压力、不同温度条件下煤对CO的物理化学吸附特性进行实验研究，结果表明同一温度随着压力的升高煤对CO的物理吸附性显著增强，呈线性增加。温度较高时，压力对CO的吸附量影响较大。 自主研发了细菌对CO消失影响规律的实验装置，通过对比实验，分析了空气灭菌前后、煤样灭菌前后以及灭菌水分等条件下密闭空间内煤样中CO、CO2气体变化规律，证明了细菌的存在会对CO的消失起到一定的作用，同时推断出细菌对CO消失的影响机理。 研究成果从新的角度揭示了封闭火区内CO气体消失的规律,可以提高通过气体指标对封闭火区的状态进行判断的准确程度。
【关键词】：CO 吸附 封闭火区 CO转化和消失
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD752
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.1.1 选题背景8-9
• 1.1.2 选题意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 煤氧化自燃过程中 CO 气体变化规律9-10
• 1.2.2 煤层吸附 CO 研究10-11
• 1.2.3 CO 与 CO_2转化研究11
• 1.2.4 细菌影响导致 CO 消失11-12
• 1.3 研究内容及技术路线12-13
• 1.3.1 研究内容12
• 1.3.2 研究技术路线12-13
• 1.4 预期目标13-14
• 2 封闭火区 CO 消失机理理论研究14-27
• 2.1 煤层中 CO 的转化机理14-17
• 2.1.1 CO 与 CO_2转化机理研究14-15
• 2.1.2 影响 CO 转化的因素15-16
• 2.1.3 影响 CO 氧化反应速率的因素16-17
• 2.2 CO 在煤层中的扩散机理17-21
• 2.2.1 CO 气体在煤层中的扩散机理17-18
• 2.2.2 CO 气体在煤层中的扩散模式18-20
• 2.2.3 影响 CO 扩散的因素20-21
• 2.3 煤对 CO 的吸附21-23
• 2.3.1 吸附理论21
• 2.3.2 煤层吸附 CO 模型21-23
• 2.3.3 影响煤层吸附 CO 的因素23
• 2.4 细菌影响 CO 转化理论23-26
• 2.4.1 控制有害微生物的措施23-24
• 2.4.2 灭菌方法24-26
• 2.5 小结26-27
• 3 煤对 CO 的吸附实验研究27-38
• 3.1 实验装置27-30
• 3.1.1 Autosorb-iQ-C 全自动物理/化学吸附分析仪27-28
• 3.1.2 实验原理28
• 3.1.3 实验条件28-29
• 3.1.4 实验过程29-30
• 3.2 温度、压力对煤层吸附 CO 的影响30-36
• 3.2.1 实验过程30
• 3.2.2 实验结果30-36
• 3.3 实验结果综合分析36
• 3.4 小结36-38
• 4 细菌对 CO 消失规律的实验装置研发38-45
• 4.1 实验设计思路和目的38-39
• 4.1.1 实验目的38
• 4.1.2 实验原理38-39
• 4.2 实验装置39-44
• 4.3 实验工艺及程序44
• 4.4 小结44-45
• 5 细菌对 CO 消失的影响的实验研究45-59
• 5.1 实验准备45
• 5.2 实验过程45-46
• 5.2.1 实验方法45
• 5.2.2 实验环境45-46
• 5.2.3 气体检测46
• 5.2.4 取气周期的确定46
• 5.3 实验结果46-52
• 5.3.1 第一次实验结果46-47
• 5.3.2 第二次实验结果47-49
• 5.3.3 第三次实验结果49-52
• 5.4 实验结果分析52-57
• 5.4.1 第一次实验52-53
• 5.4.2 第二次实验53-55
• 5.4.3 第三次实验55-57
• 5.5 小结57-59
• 6 结论59-61
• 6.1 主要结论59
• 6.2 工作展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 附录66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：388778