熱環(huán)境中煤顆粒引燃瓦斯的實驗研究.pdf

1、我國煤礦頻繁發(fā)生的瓦斯爆炸事故給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來了嚴重的威脅。煤炭自燃通常被認為是引燃瓦斯的重要點燃源之一，但現(xiàn)有文獻缺乏對該問題的深入研究。鑒于此，本文對熱環(huán)境中煤顆粒引燃瓦斯的特性進行了實驗研究。
　　根據(jù)實驗的需要，自行設(shè)計、組裝了一套用于測試煤顆粒引燃瓦斯的管式加熱系統(tǒng)，分別利用溫度智能模塊控制環(huán)境溫度、Data Transition模塊記錄煤樣溫度變化。利用該實驗裝置，根據(jù)金屬網(wǎng)籃交叉點溫度法原理，測試、分析了褐

2、煤、1＃煙煤、2＃煙煤和無煙煤四種煤樣的氧化動力學參數(shù)，得出其表觀活化能分別為:51.29kJ/mol、57.98kJ/mol、62.61kJ/mol和77.26kJ/mol;利用粉塵層最低著火溫度測試裝置測試了這四種煤樣的粉塵層最低著火溫度，分別為:270℃、290℃、340℃和＞400℃（超出量程）。研究結(jié)果表明表觀活化能低的煤，其粉塵層最低著火溫度低，容易自燃著火。
　　為了研究熱環(huán)境中煤顆粒對瓦斯著火的影響特性，首先通過自

3、制加熱系統(tǒng)測定了瓦斯的自燃溫度為595℃。然后在595℃以下溫度的熱環(huán)境中改變煤種、粒徑研究煤顆粒存在時對瓦斯著火的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):當熱環(huán)境中有煤顆粒存在時，瓦斯的著火溫度明顯降低。當煤顆粒粒徑較小(0.3mm)時，除了含硫元素較高的1＃煙煤外，其他三種煤樣均不能引起瓦斯著火。對于同種實驗煤樣，隨著顆粒粒徑的增大，引燃瓦斯的最低環(huán)境溫度降低。對于相同粒徑的不同煤樣顆粒，引燃瓦斯的最低環(huán)境溫度從1＃煙煤、褐煤、2＃煙煤到無煙煤呈升高趨