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复杂条件下煤自燃特性参数变化规律研究 被引量：6
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作者 张荣刚 解树亮 《煤炭工程》 北大核心 2023年第5期130-134,共5页
为揭示锦界煤矿31116工作面采空区遗煤的氧化特性,利用程序升温实验系统研究了原煤、预氧化煤、浸水风干煤的低温氧化特性,分析了指标气体产生量、耗氧速率和放热强度与温度的对应关系,实验表明:实验过程中煤样的自燃特性参数均随温度... 为揭示锦界煤矿31116工作面采空区遗煤的氧化特性,利用程序升温实验系统研究了原煤、预氧化煤、浸水风干煤的低温氧化特性,分析了指标气体产生量、耗氧速率和放热强度与温度的对应关系,实验表明:实验过程中煤样的自燃特性参数均随温度升高呈指数变化规律,CO可作为30~110℃之间的指标气体、C2H4可作为110~200℃之间的指标气体;二次氧化气体产生量、耗氧速率、放热强度均在反应前期低于初次氧化,反应后期高于初次氧化;浸水风干煤样氧化过程中的气体产生量、耗氧速率和放热强度更高,相较于原煤样,开始检测到CO、C2H4的温度点均提前了10~20℃,耗氧速率最高增大了173×10^(-11)mol/(cm3·s),最小放热强度与最大放热强度最高分别增加了211×10^(-5)J/(cm^(3)·s)和261×10^(-5)J/(cm^(3)·s),说明浸水过程对煤氧化进程具有一定的促进作用。 展开更多
关键词 遗煤自燃 煤低温氧化 指标气体 二次氧化 浸水风干
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基于PFC-CFD的采空区自燃“三带”预测
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作者 曹东京 夏鸣泽 +1 位作者 解树亮 王刚 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期33-44,共12页
采空区遗煤自燃是导致煤矿火灾的主要原因之一,且多数发生于采空区自燃“三带”的氧化带中。为更准确地预测划分采空区自燃“三带”、预防矿井火灾,提出了PFC-CFD采空区流场演化模型。首先利用PFC颗粒流模拟软件模拟采空区覆岩的垮落和... 采空区遗煤自燃是导致煤矿火灾的主要原因之一,且多数发生于采空区自燃“三带”的氧化带中。为更准确地预测划分采空区自燃“三带”、预防矿井火灾,提出了PFC-CFD采空区流场演化模型。首先利用PFC颗粒流模拟软件模拟采空区覆岩的垮落和空隙率分布,然后使用UDF函数将PFC模拟得到的空隙率分布数据导入CFD中,通过建立采空区物理模型对采空区内的氧气流场进行模拟预测,最终得到采空区自燃“三带”范围。现场实测表明,基于PFC-CFD的采空区自燃“三带”预测结果更接近现场实际,优于单一CFD方法的预测结果,表明利用空隙率动态演化分析采空区流场变化,进而预测遗煤自燃危险区域的方法是可靠的,对预防采空区自然发火具有一定理论指导和实际应用意义。 展开更多
关键词 遗煤自燃 空隙率 数值模拟 自燃“三带” 预测 采空区
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浸水煤表面结构演化与自然发火指标实验研究
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作者 葛俊岭 解树亮 +2 位作者 赵滨 夏鸣泽 王刚 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期21-30,共10页
为了提高浸水煤自燃预警的可靠性和准确性,采用扫描电镜实验与程序升温氧化实验研究了不同含水率煤与原煤的结构变化和氧化规律。首先对比分析了浸水煤的表面结构变化,然后通过浸泡法制备了含水率为4%、11%、18%、25%、32%的煤样,利用... 为了提高浸水煤自燃预警的可靠性和准确性,采用扫描电镜实验与程序升温氧化实验研究了不同含水率煤与原煤的结构变化和氧化规律。首先对比分析了浸水煤的表面结构变化,然后通过浸泡法制备了含水率为4%、11%、18%、25%、32%的煤样,利用程序升温实验分析不同含水率煤样气体产生量随温度的变化关系。结果表明:浸水后,煤样氧化产生CO和C_(2)H_(4)的临界温度由73℃、180℃提前到62℃、161℃,各煤样升温过程中产生气体随温度升高而升高,含水率为18%的煤样产生的CO、CO_(2)、C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)体积分数最高;在CO、C_(2)H_(4)可作为标志气体的基础上,引入CO与CO_(2)体积分数比值γ和C 2H_(4)与C 2H_(6)的体积分数比值ε,分别作为煤吸氧蓄热阶段和自热氧化阶段的预测指标,即:γ≤0.019时,煤样温度小于136℃,处于吸氧蓄热阶段;0.752≤ε≤0.836时,煤样温度136~226℃,处于自热氧化阶段;γ≥0.908时,煤氧化温度大于226℃,处于加速氧化阶段。最后,基于CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(6)三种标志气体和γ、ε值,建立了浸水条件下采空区遗煤自燃的分级预警防控指标体系。 展开更多
关键词 浸水煤 扫描电镜 程序升温实验 表面结构 自然发火 指标气体
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