煤絕熱氧化實(shí)驗(yàn)及動力學(xué)參數(shù)分析.pdf

1、煤自然發(fā)火是威脅礦井安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害，而實(shí)驗(yàn)研究煤低溫氧化升溫規(guī)律，分析煤層的自然發(fā)火特性，對于指導(dǎo)煤礦現(xiàn)場防滅火工作具有重要意義。本文采用改進(jìn)的絕熱氧化實(shí)驗(yàn)對煤自然發(fā)火特性進(jìn)行了研究。
　　首先，基于煤自然發(fā)火的相關(guān)理論，建立了煤體導(dǎo)熱及對流散熱與氧化放熱的熱平衡關(guān)系式，據(jù)此計(jì)算出煤體絕熱氧化升溫實(shí)驗(yàn)過程中的升溫條件，確定了實(shí)驗(yàn)參數(shù)，對指導(dǎo)煤絕熱實(shí)驗(yàn)研究有重要意義。
　　然后，利用公斤級煤絕熱氧化升溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在純氧的條

2、件下對神東2-2煤層煤樣進(jìn)行了自然發(fā)火測試，研究了煤絕熱氧化升溫過程中溫度和氣體產(chǎn)物的變化規(guī)律，據(jù)此計(jì)算得到煤自燃的特性參數(shù)；建立了煤自燃的反應(yīng)活化能與反應(yīng)級數(shù)的計(jì)算模型，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出絕熱氧化反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。
　　隨后，在類似的實(shí)驗(yàn)條件下，開展了煤樣一次與二次氧化絕熱升溫實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)煤體二次氧化時，自然氧化升溫加快，活化能減小，說明煤二次氧化，具有更強(qiáng)的自燃傾向性。
　　最后，推導(dǎo)出利用絕熱氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算其它條件