浸水低階煤自燃過程的熱動力學(xué)分析.pdf

1、我國煤炭資源開發(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，在下部煤層開采過程中，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。然而，當前對浸水風(fēng)干過程中低階煤自燃特性的認識還較少。開展浸水低階煤自燃過程中熱動力學(xué)的研究，不僅有助于提高對浸水煤自燃特性的認識，也能夠為淺埋藏煤層群開采過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)過程中

2、的熱流一質(zhì)量變化進行了測試，對比分析了不同風(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)干過程中，浸水煤存在一個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溫度低于原煤，而最快放熱速率、低溫階段以及總反應(yīng)過程的放熱量均大于原煤，且存在一個最易自燃臨界水分。在實驗測試的水分范圍內(nèi)，得到了三號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，對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程進行了測試，分析了氧氣濃度對煤自燃過程特征參數(shù)的影響，結(jié)果表明：在持續(xù)通氣的貧氧環(huán)境中，當滿足反應(yīng)所需要的最低氧氣濃度時，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)場采用惰氣防滅火時，應(yīng)以最易自燃浸水煤來確定防滅火時所需控制的氧氣濃度。
　　采用q/m法與Coa