煤层自燃标志气体及预报指标体系研究 被引量：8

1

作者 付京斌 《煤炭与化工》 CAS 2016年第8期1-4,共4页

通过对羊东矿和羊渠河煤矿2号煤层煤样进行自然发火程序升温试验,得到CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C3H8六种气体的浓度变化曲线。发现同一煤层不同区域煤的氧化自燃特性存在差异。分析确定了CO为羊东煤矿自然发火主要标志气体,CO2、CH4、... 通过对羊东矿和羊渠河煤矿2号煤层煤样进行自然发火程序升温试验,得到CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C3H8六种气体的浓度变化曲线。发现同一煤层不同区域煤的氧化自燃特性存在差异。分析确定了CO为羊东煤矿自然发火主要标志气体,CO2、CH4、C2H6和C3H8为辅助标志气体,C2H4、C2H2为确认指标标志气体。建立了羊东矿自然发火标志气体指标体系,并根据CO释放量,确定了羊东矿煤层氧化自燃标志气体判别参数,为该矿防治煤层自然发火安全技术措施的制定提供了可靠依据。 展开更多

关键词 煤自燃 程序升温试验 标志气体 预报指标体系

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煤自燃指标体系分析与优选实验研究 被引量：15

2

作者 易欣 张敏 邓军 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期85-93,共9页

为了更加精准预测煤自燃发展进程并及时采取有效预防措施,利用自主研发的程序升温实验装置,以宁夏清水营煤矿与大佛寺煤矿的新鲜煤样为研究对象,获取2个实验煤样在不同氧化温度时所产生的气体体积分数与气体组分,分析实验煤样在低温氧... 为了更加精准预测煤自燃发展进程并及时采取有效预防措施,利用自主研发的程序升温实验装置,以宁夏清水营煤矿与大佛寺煤矿的新鲜煤样为研究对象,获取2个实验煤样在不同氧化温度时所产生的气体体积分数与气体组分,分析实验煤样在低温氧化阶段的气体变化规律,并确定2个实验煤样的特征温度;同时,分别采用多参数指标法、气体增长率分析法与格雷哈姆系数3种方法,综合分析并预测实验煤样的氧化进程。结果表明:2个实验煤样在实验过程中产生的CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)与温度呈正相关关系;CO、CO_(2)与第二火灾系数R_(2)可作为预测2个实验煤样自燃的主要气体指标;CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)、第一火灾系数R_(1)、第三火灾系数R_(3)作为辅助气体指标;宁夏清水营煤样的临界温度为60~80℃;干裂温度为110~125℃;大佛寺煤样临界温度为60~75℃;干裂温度为80~100℃。 展开更多

关键词 煤自燃 程序升温实验 格雷哈姆系数 多参数指标 预测方法

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水浸煤二次氧化自燃危险性实验研究 被引量：16

3

作者 文虎 陆彦博 刘文永 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第3期6-11,共6页

为研究水浸煤二次氧化升温和降温全过程的自燃危险性,采用程序升温实验方法对原煤、水浸煤初次及二次氧化升温和降温的自燃特性参数进行对比研究,并利用表观活化能计算模型,在直角坐标系中通过线性拟合的方法计算不同温度阶段的表观活... 为研究水浸煤二次氧化升温和降温全过程的自燃危险性,采用程序升温实验方法对原煤、水浸煤初次及二次氧化升温和降温的自燃特性参数进行对比研究,并利用表观活化能计算模型,在直角坐标系中通过线性拟合的方法计算不同温度阶段的表观活化能。实验结果表明:在升温过程干裂温度之后和降温全过程中,煤样的耗氧速率、自燃特征气体的产生率和极限放热强度均符合水浸煤高于对应原煤、二次氧化高于对应初次氧化的规律;表观活化能方面,水浸煤低于对应原煤、二次氧化低于对应初次氧化。因此水浸煤的自燃危险性更大。 展开更多

关键词 水浸煤 自燃危险性 二次氧化 程序升温实验 自燃特性参数 表观活化能

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不同煤阶煤自燃特性的实验研究 被引量：8

4

作者 郝宇 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第6期55-59,共5页

为了研究不同煤阶煤的自燃特性,以HM褐煤、ZX长焰煤、DHS气煤、DL瘦煤、ZLS无烟煤为研究对象,利用程序升温仪和热重分析仪,对5种煤样进行气态产物、热效应和动力学特征进行分析。实验结果表明:低温氧化阶段,CO、CO2生成量和初始产生温... 为了研究不同煤阶煤的自燃特性,以HM褐煤、ZX长焰煤、DHS气煤、DL瘦煤、ZLS无烟煤为研究对象,利用程序升温仪和热重分析仪,对5种煤样进行气态产物、热效应和动力学特征进行分析。实验结果表明:低温氧化阶段,CO、CO2生成量和初始产生温度随着变质程度的降低而显著增强;低温阶段放热强度的顺序依次为HM褐煤>ZX长焰煤>金塔气煤>ZLS无烟煤>DL瘦煤,活化能的顺序为HM褐煤<ZX长焰煤<金塔气煤<ZLS无烟煤<DL瘦煤,活化能随着煤变质程度的增大而显著增加,这主要是ZLS无烟煤由于含硫铁矿较高(>3%),其低温阶段放热强度和活化能高于DL瘦煤。 展开更多

关键词 不同煤阶煤 热重实验 程序升温实验 活化能 气态产物 自燃特性 标志气体

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基础内因参数对煤自燃低温临界温度的影响 被引量：6

5

作者 王海燕 朱红青 +2 位作者 姚海飞 郑忠亚 张群 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期499-509,共11页

煤自燃低温氧化过程分为缓慢氧化阶段和快速氧化阶段,为研究内在因素对煤自燃低温临界温度的影响,首先在理论分析的基础上确定了挥发分、灰分、固定碳和C、N、S、H、O元素含量8个基础内因参数以及TJR、TCO和TO23个煤自燃低温临界温度表... 煤自燃低温氧化过程分为缓慢氧化阶段和快速氧化阶段,为研究内在因素对煤自燃低温临界温度的影响,首先在理论分析的基础上确定了挥发分、灰分、固定碳和C、N、S、H、O元素含量8个基础内因参数以及TJR、TCO和TO23个煤自燃低温临界温度表征参数,然后对7个煤样纯氧气氛下40~180℃的自热升温特征和空气气氛下30~180℃的气体释放进行实验测试,得到基础内因参数及表征参数数值,比较了不同表征参数间及基础内因参数间的关系.在灰色关联度分析的基础上,筛选出5个关联度高的基础内因参数与表征参数进行数学公式拟合.结果表明:3个煤自燃低温临界温度表征参数从升温、CO释放以及耗氧角度表现临界状况,数值大小虽有差异,但趋向性一致、相互印证;煤自燃低温临界温度与煤中挥发分和H、O元素含量负相关,与S元素含量关系不确定,其它因素对其影响小. 展开更多

关键词 煤自燃 临界温度 基础内因参数 程序升温实验 绝热氧化实验 灰色关联性 数值拟合

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采空区自然发火标志性气体在线监测技术应用 被引量：5

6

作者 叶春辉 李进军 曹楠 《能源与环保》 2020年第11期11-15,37,共6页

为解决采空区自然发火预测预报在准确性、及时性方面存在的问题,通过5种氧气浓度(21%、18%、15%、12%、9%)的煤自然发火程序升温实验,确定了自然发火标志性气体,并利用在线监测系统实时监测采空区标志性气体变化情况,实现了煤自燃的自... 为解决采空区自然发火预测预报在准确性、及时性方面存在的问题,通过5种氧气浓度(21%、18%、15%、12%、9%)的煤自然发火程序升温实验,确定了自然发火标志性气体,并利用在线监测系统实时监测采空区标志性气体变化情况,实现了煤自燃的自动预警。根据观测结果,还可以自动得出采空区自燃“三带”变化规律,有助于确保煤矿防灭火工作的安全高效实施。 展开更多

关键词 标志性气体 程序升温实验 在线监测 自燃“三带”

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小甘沟煤矿B_(2)煤层自然发火标志气体及临界值确定研究

7

作者 刘辉 刘然然 +3 位作者 马吉 崔志勇 杨辉 马良斌 《煤矿现代化》 2024年第4期54-58,共5页

针对小甘沟煤矿B2煤层自然发火的问题,通过程序升温实验和建立气体预测数学模型的方法,先选取11121工作面煤样,煤样采集经过处理后,利用实验设备对煤自然发火过程进行模拟分析,测试并分析各温度段气体产物的种类、浓度及煤样温度变化特... 针对小甘沟煤矿B2煤层自然发火的问题,通过程序升温实验和建立气体预测数学模型的方法,先选取11121工作面煤样,煤样采集经过处理后,利用实验设备对煤自然发火过程进行模拟分析,测试并分析各温度段气体产物的种类、浓度及煤样温度变化特性,测试得到的气体产物有CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(3)H_(8)和C_(2)H_(4),根据分析结果优选适用的自然发火标志气体,然后利用采煤工作面回风隅角煤层自然发火标志气体预测数学模型和采煤工作面标志气体浓度预测数学模型,并进一步对其进行计算,从而得到小甘沟B2煤层采煤工作面回风隅角自然发火标志气体CO浓度临界值。结果表明:CO、C2H4和C2H2被选为B2煤层自然发火标志气体,此外确定了B2煤层采煤工作面回风隅角自然发火标志气体CO浓度临界值为60.0×10^(-6)。 展开更多

关键词 煤层自然发火 程序升温实验 气体预测数学模型 标志气体 临界值

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浸水煤表面结构演化与自然发火指标实验研究

8

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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实验模拟采空区煤自燃早期气体释放规律研究 被引量：4

9

作者 侯树宏 周艺婷 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2021年第3期101-102,共2页

为探究煤矿采空区煤自燃早期气体释放规律,预防采空区火灾,采用实验室模拟采空区不同氧浓度下煤氧化升温过程。实验设计煤样在17%、14%、12%、8%氧浓度气流下进行程序升温。研究结果表明:在220℃温度以下,煤体释放CO、CH_(4)和CO_(2)气... 为探究煤矿采空区煤自燃早期气体释放规律,预防采空区火灾,采用实验室模拟采空区不同氧浓度下煤氧化升温过程。实验设计煤样在17%、14%、12%、8%氧浓度气流下进行程序升温。研究结果表明:在220℃温度以下,煤体释放CO、CH_(4)和CO_(2)气体量与煤温成正相关,在12%氧浓度与14%氧浓度间煤的自燃能力被明显抑制;采用CO_(2)/CO比值与煤体温度关系进行指数函数式拟合采空区煤自燃早期较为准确。 展开更多

关键词 采空区 程序升温 煤自燃

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稀土类水滑石的煤自燃阻化效果研究 被引量：2

10

作者 金永飞 李毅恒 刘博 《煤炭技术》 北大核心 2017年第10期101-103,共3页

为了开发出新型环保高效抑制煤自燃的阻化剂,以及为煤矿高效、安全防治自燃火灾提供基础数据及理论,采用共沉淀法制备出稀土类水滑石(LDHs),通过程序升温实验对LDHs的煤自燃阻化效果进行评价。实验结果表明,添加浓度为15%含La元素的LDH... 为了开发出新型环保高效抑制煤自燃的阻化剂,以及为煤矿高效、安全防治自燃火灾提供基础数据及理论,采用共沉淀法制备出稀土类水滑石(LDHs),通过程序升温实验对LDHs的煤自燃阻化效果进行评价。实验结果表明,添加浓度为15%含La元素的LDHs-2阻化剂对色连矿煤样自燃的阻化效果最为明显。 展开更多

关键词 稀土类水滑石 煤自燃 程序升温实验 阻化效果

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膨胀型凝胶材料防灭火性能的实验研究 被引量：1

11

作者 兰安畅 《能源与节能》 2019年第8期130-131,共2页

膨胀型凝胶具有良好的扩散堆积性能、固水覆盖性能和吸热降温隔氧性能。阳煤五矿已形成成熟的膨胀型凝胶注浆施工工艺,并在8421工作面撤架期间对该工作面进行了注浆防灭火处理。对不同配比的膨胀型凝胶混合煤样进行了低温氧化实验,获得... 膨胀型凝胶具有良好的扩散堆积性能、固水覆盖性能和吸热降温隔氧性能。阳煤五矿已形成成熟的膨胀型凝胶注浆施工工艺,并在8421工作面撤架期间对该工作面进行了注浆防灭火处理。对不同配比的膨胀型凝胶混合煤样进行了低温氧化实验,获得了煤自燃程序升温过程中CO、C2H4标志性气体的生成规律。结果表明,随着煤中膨胀型凝胶含量的增加,CO、C2H4气体生成量都受到了不同程度的抑制作用。 展开更多

关键词 膨胀型凝胶 低温氧化 防灭火 程序升温实验

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煤自燃低温氧化临界温度指标及其关联性分析 被引量：15

12

作者 朱红青 王海燕 +1 位作者 胡瑞丽 和超楠 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第8期61-64,70,共5页

煤自燃过程表征因素具有多样性和差异性,为研究多因素下煤自燃低温氧化临界温度指标及其关联性,基于绝热氧化试验和程序升温试验,确定了TJ、TCO、TO2、TC2H4和TC2H6五个煤自燃低温氧化临界温度指标,然后通过公式推理和线性拟合对7个煤... 煤自燃过程表征因素具有多样性和差异性,为研究多因素下煤自燃低温氧化临界温度指标及其关联性,基于绝热氧化试验和程序升温试验,确定了TJ、TCO、TO2、TC2H4和TC2H6五个煤自燃低温氧化临界温度指标,然后通过公式推理和线性拟合对7个煤样在不同因素下的自燃低温氧化临界温度指标进行分析计算,并应用相关性分析和聚类分析方法研究了各指标间的关联性。结果表明:各指标从不同侧面反映了煤自燃低温氧化临界温度,不同煤样的低温氧化临界温度不同;TJ、TO2、TCO和TC2H4四个指标变化趋向一致、相关性高,而TC2H6指标与其他4个指标的相关性差,表征效果不理想。 展开更多

关键词 临界温度指标 程序升温试验 绝热氧化试验 指标关联性 聚类分析

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负载型铟基催化剂二氧化碳加氢动力学研究 被引量：7

13

作者 曹晨熙 陈天元 +3 位作者 丁晓旭 黄海 徐晶 韩一帆 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3985-3993,共9页

探讨了载体对铟基催化剂上CO2加氢动力学的影响。通过浸渍法制备了不同载体的负载型In基催化剂,仅ⅣB族元素(Ti,Zr,Hf)氧化物负载的In基催化剂表现出明显的CO2加氢活性,其中In1/HfO2和In1/ZrO2催化剂具有较高的甲醇选择性,而In1/TiO2催... 探讨了载体对铟基催化剂上CO2加氢动力学的影响。通过浸渍法制备了不同载体的负载型In基催化剂,仅ⅣB族元素(Ti,Zr,Hf)氧化物负载的In基催化剂表现出明显的CO2加氢活性,其中In1/HfO2和In1/ZrO2催化剂具有较高的甲醇选择性,而In1/TiO2催化剂主要起催化逆水气变换反应的作用。通过稳态动力学、高压原位漫反射红外和程序升温实验等动力学手段,证明反应条件下In1/ZrO2和In1/HfO2上的关键表面反应中间体是甲酸盐与甲氧基,甲醇主要通过表面甲酸盐的逐步加氢生成。In1/HfO2具有最强的氢解离与加氢能力,因此最有利于甲醇合成。In1/TiO2在CO2加氢中表面无明显含碳中间物种,高CO选择性可能与界面氧空缺位点促进redox循环以及甲酸盐中间体分解相关。 展开更多

关键词 二氧化碳 催化剂 动力学 甲醇合成 原位红外 程序升温实验

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不同氧气浓度下采空区煤自燃极限参数研究 被引量：5

14

作者 高江涛 冉小波 杨博 《煤》 2022年第4期9-12,40,共5页

为了研究氧气浓度对煤自燃极限参数的影响规律,采用自燃程序升温实验测试阜生煤矿煤样在氧气浓度分别为21%、17%、11%、9%和5%等5种条件下的低温氧化特性,得到了不同氧气浓度下煤样氧化耗氧速率及放热强度,计算得到煤样自燃极限参数。... 为了研究氧气浓度对煤自燃极限参数的影响规律,采用自燃程序升温实验测试阜生煤矿煤样在氧气浓度分别为21%、17%、11%、9%和5%等5种条件下的低温氧化特性,得到了不同氧气浓度下煤样氧化耗氧速率及放热强度,计算得到煤样自燃极限参数。研究结果表明:采空区环境中氧气浓度减小会显著抑制煤活性结构的低温氧化反应,导致煤低温氧化耗氧速率和放热强度随氧气浓度减少而呈现降低趋势,控制采空区氧气浓度可显著提高煤自燃所需极限条件,降低采空区遗煤自燃危险。 展开更多

关键词 煤自燃 程序升温实验 氧化特性 氧气浓度 自燃极限参数

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耿村煤矿2-3煤层自燃危险特性的程序升温实验研究 被引量：2

15

作者 伊龙 《中州煤炭》 2014年第2期49-51,共3页

为了研究耿村煤矿2-3煤层的自燃危险特性,选取该矿13190工作面不同粒径的煤样,通过程序升温实验,对C2H4、CO、CH4、C2H6以及CO2等气体的耗氧速度和产生率进行了测定。实验结果表明:各气体的产生率和耗氧速度均随温度降低而减小,同时,煤... 为了研究耿村煤矿2-3煤层的自燃危险特性,选取该矿13190工作面不同粒径的煤样,通过程序升温实验,对C2H4、CO、CH4、C2H6以及CO2等气体的耗氧速度和产生率进行了测定。实验结果表明:各气体的产生率和耗氧速度均随温度降低而减小,同时,煤样粒径越大,气体浓度越小,耗氧速度越小。从而说明此类气体可以作为煤层自燃判定的指标性气体,并且煤样粒径越小,采空区自燃危险性就越大。 展开更多

关键词 煤自燃 指标气体 耗氧速率 程序升温实验

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B13煤层自然发火标志气体及临界值确定研究 被引量：2

16

作者 王平 王永敬 王坤 《价值工程》 2022年第33期136-139,共4页

以新疆某煤矿B13煤层为研究对象,利用程序升温实验分析煤氧化生成CO、烯烃、炔烃规律,优选出B13煤层自然发火标志气体,并结合B13煤层工作面重点区域气体浓度长期观测数据,利用临界值计算模型,确定B13煤层标志气体的临界值。结果表明:CO... 以新疆某煤矿B13煤层为研究对象,利用程序升温实验分析煤氧化生成CO、烯烃、炔烃规律,优选出B13煤层自然发火标志气体,并结合B13煤层工作面重点区域气体浓度长期观测数据,利用临界值计算模型,确定B13煤层标志气体的临界值。结果表明:CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)作为煤层自然发火标气,CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)作为煤自然发火初期、加速氧化和剧烈氧化阶段的标气;采空区散热带CO发火临界值为57×10^(-6),氧化带CO发火临界值为287×10^(-6),回风隅角CO发火临界值为23×10^(-6),回风流CO发火临界值为5×10^(-6)。 展开更多

关键词 程序升温实验 自然发火 标志气体 临界值

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