發(fā)布時間：2017-12-16 23:32

  本文關(guān)鍵詞：煤絕熱氧化實驗及動力學(xué)參數(shù)分析

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【摘要】：煤自然發(fā)火是威脅礦井安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害,而實驗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)的絕熱氧化實驗對煤自然發(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)此計算出煤體絕熱氧化升溫實驗過程中的升溫條件,確定了實驗參數(shù),對指導(dǎo)煤絕熱實驗研究有重要意義。然后,利用公斤級煤絕熱氧化升溫實驗系統(tǒng),在純氧的條件下對神東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)的計算模型,并利用實驗數(shù)據(jù)計算出絕熱氧化反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)。隨后,在類似的實驗條件下,開展了煤樣一次與二次氧化絕熱升溫實驗。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)出利用絕熱氧化實驗結(jié)果計算其它條件下煤自然升溫規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。通過利用絕熱氧化實驗與數(shù)值計算相結(jié)合的方法,得到煤樣在空氣中絕熱氧化自燃參數(shù),模擬結(jié)果與煤樣大型自然發(fā)火實驗結(jié)果比較吻合。本研究對指導(dǎo)用絕熱氧化實驗快速分析煤自燃特征參數(shù),指導(dǎo)煤自燃防治有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD752.2

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本文編號：1297919