不同浸水率煤矸石浸水复干氧化特性研究

作     者：周琛鸿 李绪萍 张靖 任晓鹏 姚佳楠 李直 李天宇 ZHOU Chenhong;LI Xuping;ZHANG Jing;REN Xiaopeng;YAO Jianan;LI Zhi;LI Tianyu

作者机构：内蒙古科技大学矿业与煤炭学院内蒙古包头014010 内蒙古大学生态与环境学院内蒙古呼和浩特010021 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2024年第52卷第S1期

页      面：107-115页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2024LHMS05012) 内蒙古科技大学基本科研业务费专项资金资助项目(2024QNJS121) 

主　　题：水浸干燥 煤矸石 氧化 自燃 程序升温 指标气体 

摘      要：露天堆积的煤矸石受雨水浸泡发生变化,在不同降水量区域表现出具有差异性的自燃倾向。为了研究水分对煤矸石氧化自燃的作用和影响,采用内蒙古棋盘井地区易自燃中高硫煤矸石进行研究。首先,对煤矸石进行不同浸水率(0、15%、30%、50%、100%)的浸泡试验,浸泡45 d后对煤矸石进行自然风干;将干燥后的矸石样品放入自制程序升温试验炉进行升温试验(升温速率设置为3℃/min,升温范围设置为30~390℃),使用集气袋收集煤矸石在各阶段温度点的气体(以每升高15℃为1个阶段),最后将采集气体通入GC-4000A型气相色谱仪。通过对比煤矸石在不同浸水率处理后的O_(2)消耗及CO、CH_(4)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)等指标气体生成的体积分数变化,结果表明:煤矸石在浸水率为15%时的低温氧化特性最佳,CO、CH_(4)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)等指标气体初始生成温度最低,当温度在390℃时产生各类指标气体体积分数最大;当浸水率超过50%时,在水分的溶解作用下,煤矸石中大量可燃物质被水分携带逸散,导致该浸水率煤矸石升温至390℃时生成的各类指标气体体积分数显著降低,甚至低于未经过浸水复干处理的对照试验组;煤矸石在水分的浸泡作用下,生成各类指标气体的初始温度点均降低约15℃。