基于恒温差引领升温差热法研究大佛寺煤氧化产气规律  

Study on the Gas Production Discipline of Dafosi Coal Oxidation Based on Constant Temperature Difference Inducing Differential Heating Method

作　　者：张永涛 康增辉 魏子灿 许中 ZHANG Yongtao;KANG Zenghui;WEI Zican

机构地区：[1]陕西彬长大佛寺矿业有限公司,陕西咸阳712000 [2]中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州221116 [3]中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116 [4]安徽理工大学安全科学与工程学院,安徽淮南232001

出　　处：《能源技术与管理》2023年第3期5-8,共4页Energy Technology and Management

基　　金：安徽省自然科学基金(2208085ME124);安徽理工大学引进人才科研启动基金(13200459)。

摘　　要：煤低温氧化产生的指标气体初始温度和浓度的变化规律,可以用于预测煤自燃的发生发展过程,尤其是不同指标气体的产生可以用来预测煤自燃的状态。然而,由于煤是多孔物质很容易吸附气体,同时煤中含氧基团可以裂解产生气体,也就是说煤低温氧化产气路径有物理脱附、裂解和氧化产气3种,其中氧化产气初始温度反映了不同煤中活性基团的活性,对于判断煤是否发生自燃具有重要作用。但是,物理脱附产气也会在低温条件下产生,从而对煤自燃初始温度产生影响。为此,利用恒温差引领升温差热法对大佛寺煤矿的煤进行氧化实验,测试低温氧化过程指标气体的变化规律。实验结果表明,大佛寺煤矿的煤具有较大的比表面积,在煤中活性基团氧化产生气体之前,气体主要是通过解吸产生的。但煤的孔隙结构对初始产生气体的量(尤其是CO_(2))起决定作用,并随着温度的升高,裂解产气也会对煤中活性基团氧化产气造成一定的干扰。因此,物理脱附和裂解产气明显地扩大了氧化产气,从而造成气体和产热之间的关系失真,最终导致通过指标气体判断煤自燃的状态出现明显的错误,而恒温差引领升温差热法可以有效地去除大佛寺煤样物理脱附和裂解产气的影响,获得煤中活性基团氧化产生气体的本质,进而反映煤自燃的真实状态。

关 键 词：煤自燃 指标气体 物理脱附 裂解产气 恒温差引领升温差热法 

分 类 号：TD752[矿业工程—矿井通风与安全]