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煤矸石绝热氧化的失重阶段及特征温度点分析

煤炭学报 2011年第4期36卷 648-653页

作者：贾海林余明高河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南理工大学河南省煤矿瓦斯与火灾防治重点实验室河南焦作454000

为研究煤矸石绝热氧化过程的具体失重阶段和失重特征温度点,采用综合热分析仪研究了不同工况下氧气浓度和升温速率对煤矸石绝热氧化进程的影响。实验结果表明:煤矸石在不同工况下的绝热氧化失重过程可划分为4个阶段,即外在水分失水失重... 详细信息

为研究煤矸石绝热氧化过程的具体失重阶段和失重特征温度点,采用综合热分析仪研究了不同工况下氧气浓度和升温速率对煤矸石绝热氧化进程的影响。实验结果表明:煤矸石在不同工况下的绝热氧化失重过程可划分为4个阶段,即外在水分失水失重阶段、内在水分失水失重阶段、挥发分燃烧失重阶段和固定碳燃烧失重阶段。在同一氧气浓度(20%)下,随着升温速率的提高,煤矸石绝热氧化的TG曲线向高温区偏移,4个阶段的特征温度点(起点、中点、拐点和终点)随升温速率的增大而线性增大,挥发分和固定碳燃烧失重阶段的最大燃烧速率呈增大趋势,但各个阶段的质量变化基本相同。在同一升温速率(10.0℃/min)情况下,随着氧气浓度的提高,煤矸石绝热氧化的TG曲线向低温区偏移,外在水分和内在水分失水失重阶段的特征温度点(起点、中点、拐点和终点)和失重质量基本不受氧气浓度增大的影响,挥发分和固定碳燃烧失重阶段的特征温度点(起点、中点、拐点和终点)随氧气浓度的增大而降低。

关键词：煤矸石绝热氧化失重阶段特征温度点

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基于绝热氧化的煤自燃倾向性鉴定研究

工程热物理学报 2006年第5期27卷 875-878页

作者：陆伟王德明仲晓星周福宝中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008

本文首先指出了我国现行的煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法的不足之处,同时给出了煤自燃倾向性鉴定标准的基本原则。根据绝热氧化理论和绝热氧化方程,设计了相应绝热氧化实验装置。通过理论和实验研究,提出了能够反映煤自燃关键阶段,即低温... 详细信息

本文首先指出了我国现行的煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法的不足之处,同时给出了煤自燃倾向性鉴定标准的基本原则。根据绝热氧化理论和绝热氧化方程,设计了相应绝热氧化实验装置。通过理论和实验研究,提出了能够反映煤自燃关键阶段,即低温氧化阶段动力学参数活化能E作为煤自燃倾向性鉴定指标,并测试了五个典型煤样的低温氧化活化能E,同时根据该指标对煤自燃倾向性等级进行了初步划分。最后,通过现场煤自燃发火期与煤物理吸附氧量和低温氧化活化能E的对比,对该指标的实用性和科学性进行了检验。

关键词：煤自燃绝热氧化倾向性

基于Arrhenius方程的煤的绝热氧化过程研究

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中国安全科学学报 2016年第7期26卷 63-67页

作者：朱红青刘丹龙刘建荣中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院

为研究煤自燃过程的煤氧反应特征,采用自行研制的绝热氧化试验系统对3种不同煤样进行绝热氧化试验。试验得出煤绝热氧化过程中煤氧反应并不都满足Arrhenius方程,温度的倒数(1/T)与升温速率的对数(1n(dT/dt))不完全是线性关系,存在位于低... 详细信息

为研究煤自燃过程的煤氧反应特征,采用自行研制的绝热氧化试验系统对3种不同煤样进行绝热氧化试验。试验得出煤绝热氧化过程中煤氧反应并不都满足Arrhenius方程,温度的倒数(1/T)与升温速率的对数(1n(dT/dt))不完全是线性关系,存在位于低温(115℃或160℃)时期的非Arrhenius阶段。分析结果表明,煤绝热氧化低温时期出现非Arrhenius阶段是煤对氧气的物理与化学吸附造成的;高温时期出现的非Arrhenius阶段则是由于固定的氧气供给量与不断增加的需氧量的矛盾,以及煤氧有效接触面积受限导致的。

关键词：绝热氧化煤自燃非Arrhenius 吸附有效接触面积

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氧浓度对煤绝热氧化过程特征的影响

中国安全科学学报 2013年第6期23卷 58-62页

作者：王海燕李凯高鹏中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

为研究不同浓度氧气对煤低温自然发火的影响,对煤自燃灾害防治的理论研究和现场实施提供支持,设计煤在通入不同体积分数(20%,50%和100%)氧气条件下的绝热氧化试验方法,得到3种试验条件下煤自热升温的温度-时间关系曲线,分析升温速率(R)... 详细信息

为研究不同浓度氧气对煤低温自然发火的影响,对煤自燃灾害防治的理论研究和现场实施提供支持,设计煤在通入不同体积分数(20%,50%和100%)氧气条件下的绝热氧化试验方法,得到3种试验条件下煤自热升温的温度-时间关系曲线,分析升温速率(R)、表观活化能(Ea)以及特征温度(Tc)与氧浓度的关系。结果表明:随着氧浓度的升高,煤的自热升温速率增大、升温过程缩短,而表观活化能值和特征温度均无明显变化。

关键词：煤自燃绝热氧化氧浓度升温速率表观活化能特征温度

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基于绝热氧化试验结果的煤自燃预测模型研究

中国安全科学学报 2017年第6期27卷 67-72页

作者：王鑫阳 LUO Yi 张勋郝朝瑜辽宁工程技术大学矿业学院西弗吉尼亚大学矿业工程系西弗吉尼亚美国26505 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000

为提高煤自燃绝热氧化试验结论的可靠性、完整性及应用性,采用绝热氧化试验方法研究褐煤和烟煤2种煤样的自燃氧化现象,根据试验结果,建立煤自燃特性预测模型,模拟褐煤和烟煤的升温速率和氧化过程,用试验数据验证模型的有效性;用验证后... 详细信息

为提高煤自燃绝热氧化试验结论的可靠性、完整性及应用性,采用绝热氧化试验方法研究褐煤和烟煤2种煤样的自燃氧化现象,根据试验结果,建立煤自燃特性预测模型,模拟褐煤和烟煤的升温速率和氧化过程,用试验数据验证模型的有效性;用验证后的模型预测不同煤质参数、动力学参数条件下煤的自燃特性。结果表明:试验和模型预测的最短着火时间褐煤分别为5.6和5.1 h,烟煤分别为43.8和42.2 h。该模型能够辅助试验获得完整的升温曲线,预测煤氧化升温到着火点所需要的时间。

关键词：绝热氧化煤自燃发火时间预测模型升温速率

基于绝热氧化实验的不同惰性气体阻燃效果研究

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煤矿安全 2021年第8期52卷 44-50页

作者：刘贵文内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司内蒙古赤峰024076

为掌握在煤炭不同氧化阶段不同惰气阻燃的差异性,采用绝热氧化装置,以非吸附性He为参考气体,设计不同温度起点(70、110、150℃)的注惰气(N_(2)、CO_(2))阻燃实验。以惰气注入后煤样温度、O_(2)体积分数为考核指标,对比研究了不同惰气的... 详细信息

为掌握在煤炭不同氧化阶段不同惰气阻燃的差异性,采用绝热氧化装置,以非吸附性He为参考气体,设计不同温度起点(70、110、150℃)的注惰气(N_(2)、CO_(2))阻燃实验。以惰气注入后煤样温度、O_(2)体积分数为考核指标,对比研究了不同惰气的阻燃效果。结果表明:实验煤样的表观活化能为47 kJ/mol,自燃临界温度为83℃;初始温度越高,降温至30℃所需的时间越长;在同一初始温度下注入不同惰气后,He的阻燃效果最佳,N_(2)次之,CO_(2)最差,N_(2)和CO_(2)对O_(2)的置换速率随着温度升高而增大;温度起点相同时,注入N_(2)的降温速率和相对置换量均比注入CO_(2)的大,N_(2)的阻燃效率比CO_(2)的好。

关键词：绝热氧化惰气置换速率 O_(2)体积分数气体吸附阻燃效果

基于煤自燃倾向性的绝热氧化时间预测方法研究

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科学技术与工程 2017年第21期17卷 13-17页

作者：底翠翠辛海会李金帅中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室中国矿业大学安全工程学院徐州221116

针对煤自燃倾向性鉴定是一个模糊的等级概念,难以准确指导煤矿采取措施进行防灭火。提出了建立基于煤自燃倾向性的绝热氧化时间预测方法,即通过煤的自燃倾向性测试来预测其绝热氧化时间,用绝热氧化时间这种准确、直观的煤自然发火危险... 详细信息

针对煤自燃倾向性鉴定是一个模糊的等级概念,难以准确指导煤矿采取措施进行防灭火。提出了建立基于煤自燃倾向性的绝热氧化时间预测方法,即通过煤的自燃倾向性测试来预测其绝热氧化时间,用绝热氧化时间这种准确、直观的煤自然发火危险性判定标准来量化煤自燃倾向性,使其更具参考及指导意义。优选氧化动力学方法测试了10种典型煤样的自燃倾向性,并将其结果与实验条件下测量的绝热氧化时间数据进行曲线拟合,建立了基于煤自燃倾向性的绝热氧化时间预测方法。随后从煤氧化机理方面进行分析并进行实验验证,结果显示该模型是科学、合理的,能够清晰、准确地反映出煤的自然发火危险性。

关键词：煤自燃倾向性绝热氧化预测模型曲线拟合

煤中原始水分对煤自燃影响的绝热氧化试验研究

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中国煤炭 2016年第5期42卷 114-117页

作者：朱红青刘丹龙邬云龙中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京市海淀区100083

为研究煤样中原始水分对煤自燃的影响,对同一煤样的干燥煤样和新鲜煤样进行了绝热氧化试验。通过对试验数据的处理分析发现新鲜煤样在自然升温过程中确实存在一个水分蒸发阶段,该阶段内温度无规律地上下波动、升温缓慢,能延缓煤自燃进... 详细信息

为研究煤样中原始水分对煤自燃的影响,对同一煤样的干燥煤样和新鲜煤样进行了绝热氧化试验。通过对试验数据的处理分析发现新鲜煤样在自然升温过程中确实存在一个水分蒸发阶段,该阶段内温度无规律地上下波动、升温缓慢,能延缓煤自燃进程。通过对煤自燃动力学参数分析,拟合得出了两类煤样的ln((dT)/(dt))和-1/(RT)关系,干燥煤样的ln((dT)/(dt))和-1/(RT)基本呈线性关系,新鲜煤样则只在水分蒸发阶段前呈线性关系。干燥煤样和新鲜煤样在低温时期的活化能基本相同,即煤样原始水分对煤自燃倾向性鉴定没有影响。

关键词：原始水分绝热氧化活化能煤自燃

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用绝热氧化法净化瓦斯气体

长安大学学报（自然科学版） 2002年第5期22卷 106-109页

作者：郭西山李晓池郭晓滨王晓刚西安科技学院陕西西安710054

为了从根本上解决瓦斯爆炸的危害 ,提出了一种防治瓦斯爆炸的新方法 ,即绝热氧化法。该项技术的基本原理是 :将接近爆炸浓度的含瓦斯气体稀释至爆炸浓度以下 ,再通过负压转移系统送入瓦斯绝热氧化净化系统 ,并对残余气体进行二次处理 ,... 详细信息

为了从根本上解决瓦斯爆炸的危害 ,提出了一种防治瓦斯爆炸的新方法 ,即绝热氧化法。该项技术的基本原理是 :将接近爆炸浓度的含瓦斯气体稀释至爆炸浓度以下 ,再通过负压转移系统送入瓦斯绝热氧化净化系统 ,并对残余气体进行二次处理 ,使瓦斯气体中的 CH4 氧化成无爆炸危险的 CO2 和 H2 O。实验是在 CH4 ≤ 5 %的条件下进行的。

关键词：净化瓦斯气体煤矿安全瓦斯爆炸绝热氧化分解效果