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变氧浓度及元素对煤自燃的影响

煤炭技术 2021年第6期40卷 142-146页

作者：周旋旋张修峰江苏安全技术职业学院工业安全与职业健康学院江苏徐州221116 江苏建筑职业技术学院交通工程学院江苏徐州221116

为研究不同氧气浓度对煤自燃指标气体的影响程度,采用绝热氧化实验系统,得到褐煤、烟煤和无烟煤3种不同变质程度煤的指标气体随温度的变化规律。同时,归纳了煤自燃特征温度与微观元素的多元线性回归模型。结果表明:氧气浓度对不同煤样... 详细信息

为研究不同氧气浓度对煤自燃指标气体的影响程度,采用绝热氧化实验系统,得到褐煤、烟煤和无烟煤3种不同变质程度煤的指标气体随温度的变化规律。同时,归纳了煤自燃特征温度与微观元素的多元线性回归模型。结果表明:氧气浓度对不同煤样的指标气体有显著影响,随着氧气浓度的增加,煤样氧化程度加深,CO浓度快速增加,且C_(2)H_(4)的初现温度降低;相同氧浓度下,褐煤、烟煤、无烟煤的CO/CO_(2)的拐点温度依次增加。交叉点温度和着火点温度与C、H元素质量分数正相关,与O元素质量分数负相关,且C元素质量分数对交叉点温度和着火点温度的影响权重最小。

关键词：微观元素变氧浓度煤自燃倾向性交叉点温度回归分析

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变氧浓度环境下煤自燃特性实验研究

变氧浓度环境下煤自燃特性实验研究

作者：袁林西安科技大学

学位级别：硕士

目前国内外对煤自燃氧化产物的生成规律研究大都是在O2浓度为21%的条件下，而对不同O2浓度条件下氧化产物的生成规律研究较少。在煤矿井下采空区自燃带、封闭火区等自燃危险区域内，O2浓度通常低于正常大气中的21%，而自燃火灾的发生往... 详细信息

目前国内外对煤自燃氧化产物的生成规律研究大都是在O2浓度为21%的条件下，而对不同O2浓度条件下氧化产物的生成规律研究较少。在煤矿井下采空区自燃带、封闭火区等自燃危险区域内，O2浓度通常低于正常大气中的21%，而自燃火灾的发生往往是由该区域引起的。本文研究了在21%、17%、13%、9%、5%和3%氧浓度环境下分别进行程序升温实验，分析出清水营矿煤样在20℃20℃温度范围内自燃产物浓度变化情况，确定CO为检测自然发火的标志气体，同时以CH4、C2H4、C2H6和CO/CO2作为预警指标。并发现煤样在不同氧浓度下的临界温度点主要集中在60～80℃之间，可见氧气浓度对同一煤样的临界温度点没有明显影响，氧浓度虽然在一定程度上改变了煤氧复合反应速率，但是并不能改变其速率明显提高的起始温度。通过对不同氧浓度环境下煤样特定温度耗氧速率进行分析，得出同一氧浓度下，耗氧速率随温度的升高而增大，前期耗氧速率低、增长慢，后期耗氧速率高增长快;氧浓度的不同会影响耗氧速率大小，同一温度下氧浓度高则耗氧速率大，但耗氧速率随温度的变化趋势不随氧浓度的变化发生改变。通过研究煤自燃程度的特征温度以及不同氧气浓度环境对煤自燃氧化产物的影响，分析计算出煤样耗氧速率、气体产生速率、放热强度等自燃特性参数，更准确掌握实验煤样的自燃特性;对不同氧气浓度下温度对自燃产物浓度及其比值的影响规律进行分析，为更加有效的制定自燃防治措施提供依据，对煤的自燃预报预测具有重大意义。

关键词：煤自燃变氧浓度氧化性自燃特性参数

一种计算在变氧浓度下炭／碳粒燃烧速率的简便方法

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燃烧科学与技术 1996年第2期2卷 104-110页

作者：傅维标郑双铭清华大学

本文在我们过去工作的基础上，提出了一种在变氧浓度下计算炭／碳粒燃烧速率的简便方法，它适合于工程计算应用．

关键词：燃烧速率炭碳粒变氧浓度计算

火场硬木地板材料和棉花秆的变氧浓度热解燃烧动力学的试验研究

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能源工程 2005年第2期25卷 1-6页

作者：李迎旭方梦祥严晓龙余春江宋长忠骆仲泱岑可法浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境教育部重点试验室浙江杭州310027 浙江省公安厅消防局浙江杭州310002

采用TG—FTIR分析方法深入研究了火场中硬木地板材料和棉花秆缺氧变氧浓度燃烧过程,深入分析了氧浓度对燃烧热失重过程的影响;首次得出了可燃物的表观活化能与实际氧浓度呈线性关系的结论;分析了氧浓度对木材燃烧气体产物的影响,并探索... 详细信息

采用TG—FTIR分析方法深入研究了火场中硬木地板材料和棉花秆缺氧变氧浓度燃烧过程,深入分析了氧浓度对燃烧热失重过程的影响;首次得出了可燃物的表观活化能与实际氧浓度呈线性关系的结论;分析了氧浓度对木材燃烧气体产物的影响,并探索了氧浓度影响热解和燃烧的机理。

关键词：火灾变氧浓度热解燃烧动力学活化能 TG-FTIR分析

基于程序升温实验的煤自燃特性及微观机理研究

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煤炭科学技术 2023年

作者：刘垚王福生董轩萌高东河北省矿业开发与安全技术重点实验室华北理工大学矿业工程学院

针对煤在变氧条件下氧化自燃能力不同这一情况，选取了褐煤、气煤、肥煤三种不同变质程度的煤作为实验样品开展了氧浓度为3%、5%、10%、14%、18%条件下的程序升温-气相色谱实验和基于ReaxFF力场的分子动力学模拟，根据CO、CO2等的生成... 详细信息

针对煤在变氧条件下氧化自燃能力不同这一情况，选取了褐煤、气煤、肥煤三种不同变质程度的煤作为实验样品开展了氧浓度为3%、5%、10%、14%、18%条件下的程序升温-气相色谱实验和基于ReaxFF力场的分子动力学模拟，根据CO、CO2等的生成规律和路径，探究不同变质程度煤在变氧条件下基团受氧气影响的变化特征。结果表明：煤受温度和氧气影响容易产生CO、CO2等指标气体，且指标气体呈指数上升趋势，煤的变质程度越低，在相同氧浓度条件下产生指标气体的温度就越低。模拟结果显示，变氧条件下煤与氧的反应可能是氧与煤受温度影响产生的活性中间体片段反应，而不是直接攻击煤的主体结构。煤在受温度影响后煤结构基团并不是直接发生改变，而是经历结构调整进行键的扭转、断裂和原子上的转变生成适合与氧气反应的活性中间体片段。变质程度越高的煤分子结构越稳定越不易受温度的影响产生活性中间体片段，通入氧气后氧与活性中间体反应的速度低于煤受温度影响产生活性中间体的速度，所以变氧条件下氧一般是与活性中间体反应生成水、CO等指标气体，而不是之间与煤主体结构反应。通过实验和模拟结合分析发现：褐煤在氧浓度处于3%、气煤在氧浓度处于10%～14%、肥煤在氧浓度处于14%～18%的时候水和含氧气体的数量相较于其他阶段明显增加，说明在这个贫氧浓度区间内这三种不同变质程度的煤受氧气影响较大，加速了煤氧化反应进程，煤自燃倾向性高。

关键词：煤自燃 ReaxFF力场变氧浓度分子结构活性基团

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不同氧浓度下煤自燃指标优选

矿山工程 2020年第3期8卷 398-404页

作者：田文雄周艺婷宁夏煤业公司羊场湾煤矿宁夏银川华北理工大学矿业工程学院河北唐山

煤炭自燃常发生在井下采空区,采空区最显著的特点是其“三带”氧浓度的不同。常见的预测预报煤自燃方法主要为指标气体法,为判断氧浓度对指标气体选择的影响,实验设计17%、14%、12%、8%氧浓度环境进行煤的程序升温实验,采用灰色关联度... 详细信息

煤炭自燃常发生在井下采空区,采空区最显著的特点是其“三带”氧浓度的不同。常见的预测预报煤自燃方法主要为指标气体法,为判断氧浓度对指标气体选择的影响,实验设计17%、14%、12%、8%氧浓度环境进行煤的程序升温实验,采用灰色关联度方法进行不同氧浓度下煤自燃指标优选。

关键词：指标气体灰色关联度程序升温变氧浓度

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煤焦燃烧模型的热重实验研究

燃烧科学与技术 2003年第6期9卷 535-538页

作者：方立军刘彦丰惠世恩西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 华北电力大学动力工程系保定071003

基于热重分析法对无烟煤和烟煤的两种煤焦在不同氧浓度下(100%、30%、20%和7%,其余为氩气)的燃烧模型进行了研究.比较和分析了几种主要燃烧动力学模型的特点,采用一种新的统一模型和动力学参数对上述煤焦的燃烧过程进行了模拟.分析了煤... 详细信息

基于热重分析法对无烟煤和烟煤的两种煤焦在不同氧浓度下(100%、30%、20%和7%,其余为氩气)的燃烧模型进行了研究.比较和分析了几种主要燃烧动力学模型的特点,采用一种新的统一模型和动力学参数对上述煤焦的燃烧过程进行了模拟.分析了煤焦颗粒比表面积在燃烧过程中的变化规律,改进了原有煤焦模型中的表面积系数的选取办法,模拟结果与实验结果吻合程度较好.该模型能够较好地对煤焦的燃烧过程进行模拟,而且采用变氧浓度的实验方法是一种研究煤焦燃烧动力学参数的有效途径.

关键词：煤焦变氧浓度燃烧模型热重分析

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大佛寺矿易自燃特厚煤层防灭火技术研究

大佛寺矿易自燃特厚煤层防灭火技术研究

作者：雷雄飞西安科技大学

学位级别：硕士

特厚煤层的综采放顶煤技术水平的提高,大幅度提高特厚煤层开采效率的同时,由于放顶煤开采受顶板条件等诸多不利因素的影响,造成采空区遗留下大量浮煤,不同地质条件下特厚煤层放顶煤工作面采空区内部遗煤自燃点位置受冒落高度影响具有隐... 详细信息

特厚煤层的综采放顶煤技术水平的提高,大幅度提高特厚煤层开采效率的同时,由于放顶煤开采受顶板条件等诸多不利因素的影响,造成采空区遗留下大量浮煤,不同地质条件下特厚煤层放顶煤工作面采空区内部遗煤自燃点位置受冒落高度影响具有隐蔽性强的特点。采用放顶煤开采工艺回采的易自然特厚煤层极易发生自然发火灾害,特别是高瓦斯矿井瓦斯含量大,采空区着火极易引发瓦斯爆炸和燃烧事故发生,时刻影响矿工生命安全和煤矿安全生产工作。本文通过对大佛寺矿煤样进行煤自然发火实验、煤程序升温实验,得出煤样的最短自燃发火期为31天,将煤样在不同氧浓度环境下进行程序升温实验,处理并分析煤自燃产生的气体,结合煤自燃特点,得出大佛寺矿煤样煤自燃指标性气体为CO、O2、CO/CH4、C2H6/CO和⊿CO/⊿O2。再根据采空区气体观测数据,结合采空区气体渗流数值模拟,得出采空区“三带”划分范围,确定大佛寺矿氧化升温区主要分布在进风侧距离工作面23～57m,以及回风侧距离距离工作面15～45m范围,当工作面回采期间每天的推进速度大于1.133m/d时,采空区不会引起浮煤自燃。最后结合大佛寺矿的煤自燃特点,采用堵风、注氮和胶体防灭火技术,保证了工作面的正常回采。

关键词：特厚煤层煤自燃程序升温变氧浓度

高效、低烧损氧-燃系统在二次熔炼中的应用(下)

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资源再生 2008年第2期 35-36页

作者：任晓雪袁钧卢袁刚

四、可变氧浓度烧嘴可变氧浓度烧嘴的助燃氧气可从通常空气中氧浓度增加到100％氧气。最大的好处是可以精确控制熔炼过程每个阶段所需要的氧气，从而使燃烧最经济。

关键词：变氧浓度熔炼过程应用系统烧损浓度增加精确控制氧气