煤炭自燃現(xiàn)象在我國的很多礦井中存在,嚴重威脅礦井的安全生產。煤自然發(fā)火過程可大致分為低溫緩慢氧化階段和高溫快速氧化階段,兩個階段的轉化溫度點即為臨界溫度。研究臨界溫度及其影響因素對煤自然早期預測預報具有重要指導意義。本文選取五種不同變質程度煤樣為研究對象。首先,根據煤氧化反應的基本機理和煤自燃臨界溫度研究的理論基礎,分析影響煤氧化性的主要因素,進而探討這些因素對煤的臨界溫度可能存在的影響。其次通過程序升溫實驗,利用氣相色譜儀分析反應物CO、CO2、CH4等氣體濃度變化,測算煤樣的耗氧速率等特征參數(shù)；再次,利用小樣程序升溫實驗數(shù)據,結合指標氣體法、耗氧速率計算法和交叉點溫度法測算煤自燃臨界溫度,分析交叉點溫度法在確定煤自燃臨界溫度方面的可行性；最后,改變程序升溫供氧濃度,重復實驗步驟,根據實驗結果分析煤樣變質程度、氧氣濃度等對煤自燃臨界溫度的影響及規(guī)律。得出結論：CO氣體是預報煤自燃的主要指標氣體；交叉點溫度法測量煤臨界溫度誤差較小,是理想的測試煤自燃臨界溫度的方法；煤變質程度對臨界溫度的影響沒有找到確切規(guī)律,需進一步深入研究；煤自燃臨界溫度隨著氧氣濃度的上升而降低。該研究結果對于研究煤... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 研究背景及研究意義
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 預測預報技術研究現(xiàn)狀
        1.3.2 煤自燃機理及自燃臨界溫度研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究內容和技術路線
2 煤自燃過程及特征溫度理論
    2.1 煤氧低溫復合機理
    2.2 煤自燃特征溫度的判定
    2.3 影響煤氧化性主要因素
    2.4 本章小結
3 煤自燃程序升溫實驗
    3.1 實驗裝置介紹
    3.2 實驗條件與實驗步驟
        3.2.1 實驗條件
        3.2.2 實驗步驟
    3.3 長焰煤產生的氣體濃度與溫度關系研究
        3.3.1 10%氧氣氛圍條件,長焰煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.3.2 15%氧氣氛圍,長焰煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.3.3 21%氧氣氛圍,長焰煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.3.4 不同供氧條件下長焰煤氧化生成氣體濃度與溫度關系曲線
    3.4 不粘煤產生的氣體濃度與溫度關系研究
        3.4.1 10%氧氣氛圍下,不粘煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.4.2 15%氧氣氛圍下,不粘煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.4.3 21%氧氣氛圍下,不粘煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.4.4 不同供氧條件下不粘煤氧化生成氣體濃度與溫度關系曲線
    3.5 氣煤產生的氣體濃度與溫度關系研究
        3.5.1 10%氧氣氛圍下,氣煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.5.2 15%氧氣氛圍下,氣煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.5.3 21%氧氣氛圍下,氣煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.5.4 不同供氧條件下氣煤氧化生成氣體濃度與溫度關系曲線
    3.6 1/3焦煤產生的氣體濃度與溫度關系研究
        3.6.1 10%氧氣氛圍下,1/3焦煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.6.2 15%氧氣氛圍下,1/3焦煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.6.3 21%氧氣氛圍下,1/3焦煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.6.4 不同供氧濃度下1/3焦煤氧化生成氣體濃度與溫度關系曲線
    3.7 瘦煤產生的氣體濃度與溫度關系研究
        3.7.1 10%氧氣氛圍下,瘦煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.7.2 15%氧氣氛圍下,瘦煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.7.3 21%氧氣氛圍下,瘦煤產生的氣體濃度與溫度關系
        3.7.4 不同供氧條件下瘦煤氧化生成氣體濃度與溫度關系曲線
    3.8 本章小結
4 煤自燃的臨界溫度研究
    4.1 指標氣體CO確定煤樣自燃臨界溫度
    4.2 耗氧速率確定煤樣自燃臨界溫度
        4.2.1 耗氧速率計算
        4.2.2 耗氧速率突變點分析
    4.3 交叉點溫度法確定煤樣臨界溫度
        4.3.1 長焰煤煤樣臨界溫度
        4.3.2 不粘煤煤樣臨界溫度
        4.3.3 氣煤煤樣臨界溫度
        4.3.4 1/3焦煤煤樣臨界溫度
        4.3.5 瘦煤煤樣臨界溫度
    4.4 三種臨界溫度測試法對比
    4.5 本章小結
5 臨界溫度影響因素分析
    5.1 煤變質程度影響分析
    5.2 供氧濃度對煤自燃臨界溫度的影響
        5.2.1 供氧條件變化對長焰煤臨界溫度的影響
        5.2.2 供氧條件變化對不粘煤臨界溫度的影響
        5.2.3 供氧條件變化對氣煤臨界溫度的影響
        5.2.4 供氧條件變化對1/3焦煤臨界溫度的影響
        5.2.5 供氧條件變化對瘦煤臨界溫度的影響
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間所發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]靈武2號煤低溫自燃臨界溫度及其特性實驗研究[D]. 王陽.西安科技大學 2009



本文編號：3362202