浸水低階煤自燃過(guò)程的熱動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、我國(guó)煤炭資源開發(fā)正戰(zhàn)略西移，西部淺埋藏近距離煤層群以低變質(zhì)煤種居多。近年來(lái)，在下部煤層開采過(guò)程中，上部采空區(qū)遺煤被浸水風(fēng)干后表現(xiàn)出較原煤更易自燃的特點(diǎn)。然而，當(dāng)前對(duì)浸水風(fēng)干過(guò)程中低階煤自燃特性的認(rèn)識(shí)還較少。開展浸水低階煤自燃過(guò)程中熱動(dòng)力學(xué)的研究，不僅有助于提高對(duì)浸水煤自燃特性的認(rèn)識(shí)，也能夠?yàn)闇\埋藏煤層群開采過(guò)程中的煤自燃防治提供理論依據(jù)。
　　論文采用TG-DSC聯(lián)用熱分析技術(shù)對(duì)兩種低變質(zhì)程度的原煤及不同風(fēng)干程度下浸水煤反應(yīng)過(guò)程中

2、的熱流一質(zhì)量變化進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)比分析了不同風(fēng)干度的浸水煤與煤樣在各反應(yīng)階段特征參數(shù)的變化。結(jié)果表明；在風(fēng)干過(guò)程中，浸水煤存在一個(gè)比原煤更易自燃的風(fēng)干區(qū)間，在該風(fēng)干區(qū)間內(nèi)，浸水煤的初始放熱溫度與著火點(diǎn)溫度低于原煤，而最快放熱速率、低溫階段以及總反應(yīng)過(guò)程的放熱量均大于原煤，且存在一個(gè)最易自燃臨界水分。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試的水分范圍內(nèi)，得到了三號(hào)井浸水煤最易自燃的臨界水分為6.84％,而新疆浸水煤為11.23%。
　　針對(duì)礦井采空區(qū)及煤田火區(qū)內(nèi)的

3、煤自燃發(fā)生區(qū)通常處于貧氧環(huán)境中的特點(diǎn)，對(duì)兩種低階原煤與最易自燃浸水煤在貧氧條件下的熱重變化過(guò)程進(jìn)行了測(cè)試，分析了氧氣濃度對(duì)煤自燃過(guò)程特征參數(shù)的影響，結(jié)果表明：在持續(xù)通氣的貧氧環(huán)境中，當(dāng)滿足反應(yīng)所需要的最低氧氣濃度時(shí)，浸水煤的反應(yīng)性大于原煤，且浸水煤和原煤所需的最低氧氣濃度不同，最易自燃浸水煤完全反應(yīng)所需要的最低氧氣濃度要低于原煤；在現(xiàn)場(chǎng)采用惰氣防滅火時(shí)，應(yīng)以最易自燃浸水煤來(lái)確定防滅火時(shí)所需控制的氧氣濃度。
　　采用q/m法與Coa