柠条塔矿2-2煤自然发火特征温度及其影响因素研究

论文摘要

柠条塔矿属易自燃矿井,矿区内曾发生地面煤仓、周边小窑采空区、煤层露头自燃现象。该矿区地表漏风情况严重,容易引起采空区浮煤自燃,加强对该矿区自燃规律及特征温度的深入研究对该矿的煤自燃预测预报及安全生产具有重要意义。本论文采用理论和实验相结合的方法,对柠条塔矿2-2煤进行了程序升温实验和自然发火实验,通过对实验过程中的各个自燃特性参数及指标气体进行分析,确定该煤层的自燃规律。并通过对实验结果进行分析,确定临界温度、裂解温度和裂变温度等特征温度点的温度范围及相应温度点煤自燃特性参数及指标气体的变化规律,进而确定其相应特征温度的表征参数,为柠条塔2-2煤自燃预测预报提供参考依据。通过对柠条塔2-2煤煤样进行热重分析实验,对实验所得75组TG曲线和DTG曲线进行分析,在每组曲线上得出了煤样的高位吸附温度、临界温度、干裂温度、活性温度、着火点温度等各个特征温度,结合煤自燃程序升温实验及自然发火实验确定各个特征温度范围。最后着重分析实验条件中粒度、氧浓度以及升温速率对各特征温度点及热重曲线的影响规律,很好的反应了煤的氧化反应过程,对于判断柠条塔2-2煤的自燃倾向性及进行煤自燃预测预报具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 煤自燃学说
• 1.2.2 煤自燃机理研究现状
• 1.2.3 煤自燃预测预报技术现状
• 1.3 煤自燃影响因素
• 1.4 研究内容
• -2煤自然发火实验研究'>2 柠条塔2^-2煤自然发火实验研究
• 2.1 实验装置
• 2.1.1 炉体结构
• 2.1.2 供风系统
• 2.1.3 气体采集与分析
• 2.2 实验原理
• 2.3 实验条件
• 2.4 实验结果
• 2.5 结果分析
• 2.5.1 耗氧速率
• 2产生率'>2.5.2 CO、C0₂产生率
• 2.5.3 气体比值分析
• 2.5.4 气体浓度分析
• 2.6 特征温度分析
• 2.7 本章小结
• -2煤程序升温实验研究'>3 柠条塔2^-2煤程序升温实验研究
• 3.1 实验装置及原理
• 3.1.1 气路部分
• 3.1.2 试管及控温部分
• 3.1.3 气体采集及分析部分
• 3.2 实验条件
• 3.3 实验结果分析
• 2产生率'>3.3.1 CO、C0₂产生率
• 4、C₂H₄浓度'>3.3.2 CH₄、C₂H₄浓度
• 3.4 特征温度分析
• 3.5 本章小结
• -2煤热重分析实验研究'>4 柠条塔2^-2煤热重分析实验研究
• 4.1 实验装置及原理
• 4.2 实验条件
• 4.3 实验特征温度分析
• 4.4 实验条件对热重曲线及特征温度的影响
• 4.4.1 煤样粒度的影响
• 4.4.2 氧浓度的影响
• 4.4.3 升温速率的影响
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附表