气煤恒温氧化动力学特性研究

作     者：肖旸 郭涛 赵婧昱 李青蔚 吕慧菲 XIAO Yang;GUO Tao;ZHAO Jingyu;LI Qingwei;LYU Huifei

作者机构：西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 陕西省煤火灾害防治重点实验室陕西西安710054 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2019年第50卷第9期

页      面：51-56,60页

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：国家自然科学基金资助项目(51704226) 

主　　题：氧化 贫氧 热重分析 恒温 活化能 自燃 

摘      要：为了研究煤在氧浓度为5%和21%条件下的恒温氧化特性,以山东兴隆庄矿3#煤层煤样作为研究对象,采用同步热分析仪进行实验,得出不同温度下的热分析曲线(TG、DTG、DSC),掌握煤样在升温和恒温氧化阶段的质量和放热量的变化情况,同时采用Coats-Redfern动力学方程和lnln分析法,分别计算了吸氧增重段和恒温段的活化能。结果表明:在持续升温阶段,当温度低于103.1℃时,氧浓度为5%和21%时均对质量变化量影响较小,但氧浓度为21%的吸热量较氧浓度为5%时减少;温度高于103.1℃时,21%氧浓度对煤样的质量变化、放热量、活化能的影响大于氧气浓度为5%的条件下。在恒温阶段,随着恒温温度的升高,煤样质量变化率、氧化放热量和活化能呈现增大趋势,且氧浓度为21%大于氧浓度为5%的参数;同一温度条件下,21%氧浓度比5%氧浓度的煤样质量变化更为明显。