基于程序升温的不同粒径煤氧化活化能试验研究 被引量：34

1

作者 邓军 张宇轩 +2 位作者 赵婧昱 宋佳佳 张嬿妮 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期214-219,共6页

为了研究粒径对煤氧化反应活化能的影响,利用煤自燃程序升温试验装置,研究了不同粒径煤样在低温氧化阶段的耗氧速率以及气体产物与温度对应关系,分析了气体产物与耗氧速率随温度的变化规律,得到不同粒径煤样的临界温度点,并使用该温度... 为了研究粒径对煤氧化反应活化能的影响,利用煤自燃程序升温试验装置,研究了不同粒径煤样在低温氧化阶段的耗氧速率以及气体产物与温度对应关系,分析了气体产物与耗氧速率随温度的变化规律,得到不同粒径煤样的临界温度点,并使用该温度点将低温氧化阶段划分为2个阶段,并对不同阶段开展了动力学分析。建立了耗氧速率与煤体温度之间的阿伦尼乌斯公式并对其进行对数处理得到活化能方程,分析该方程的线性回归直线斜率并计算出煤样低温氧化表观活化能。研究结果表明:粒径对表观活化能的影响较大,且基本遵循粒径越大,活化能越大的规律。粒径为5～7 mm的煤样在临界温度前的活化能是最大的,证明相较于其他粒径,该粒径的煤样在低温阶段不易自燃。通过混样活化能的对比可以看出,2-2中煤层比3-1煤层自燃倾向性低。 展开更多

关键词 活化能 低温氧化 耗氧速率 煤自燃倾向性

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灰分对煤自燃特性影响的实验研究 被引量：8

2

作者 李林 陈军朝 +3 位作者 姜德义 陈结 范金洋 褚廷湘 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期85-92,共8页

为了研究灰分对煤自燃能力的影响作用,利用绝热氧化实验装置对不同灰分含量煤样进行升温氧化实验,采用R_(70)、T_(CPT)、B3种指标表征灰分含量对煤样自发氧化过程的影响。结果表明:1)灰分含量越大,煤样低温氧化阶段温升速率越小,温升加... 为了研究灰分对煤自燃能力的影响作用,利用绝热氧化实验装置对不同灰分含量煤样进行升温氧化实验,采用R_(70)、T_(CPT)、B3种指标表征灰分含量对煤样自发氧化过程的影响。结果表明:1)灰分含量越大,煤样低温氧化阶段温升速率越小,温升加速点温度越高,煤样的自发氧化过程越慢,煤越不易自燃;灰分含量大于40%后,煤自燃倾向性快速减弱。温升加速点是反应微观信息的零活化能温度的宏观累计结果,具有直观且滞后的特点。灰分越大,滞后越明显,温差越大。2)R_(70)、T_(CPT)、B3种指标与灰分关系表现为二次函数。R_(70)和T_(CPT)两种指标显示灰分越大,自燃倾向性越弱,与实践经验相符。受水分权重影响,B指标显示煤样在灰分小于40%时,灰分越大,煤样自燃倾向性越强,这与实践经验相悖。因此,B在判定灰分对煤样自燃倾向性的影响时具有一定的局限性。 展开更多

关键词 煤自燃 灰分 自燃倾向性

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利用TG-DSC和静态耗氧产热量法研究煤的自燃倾向性 被引量：7

3

作者 李金亮 王鲁杰 叶正亮 《中国煤炭》 北大核心 2016年第2期88-92,共5页

利用流态氧化—静态收集气体分析方法,测定3种不同变质程度的煤样在不同温度下的耗氧量,采用综合热分析技术测试3种煤样的耗氧放热量。通过两者结合分析得出煤物理吸附氧气产生的热量是煤自燃的第一动力;提出了用煤低温氧化过程产生的... 利用流态氧化—静态收集气体分析方法,测定3种不同变质程度的煤样在不同温度下的耗氧量,采用综合热分析技术测试3种煤样的耗氧放热量。通过两者结合分析得出煤物理吸附氧气产生的热量是煤自燃的第一动力;提出了用煤低温氧化过程产生的热量指标作为煤自燃倾向性鉴定的金标准,为基于耗氧量的煤自燃倾向性判定提供了理论支撑;煤样耗氧量越大,煤样产热量也越大,耗氧量与产热量之间存在趋势性关系,因此可以用耗氧量来衡量煤的自燃倾向性;初步给出了分类原则和方法,提出了采用70℃、150℃条件下煤样的耗氧量进行煤自燃倾向性高低评判的方法。 展开更多

关键词 TG-DSC 煤自燃倾向性 耗氧量 产热量

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煤最短自然发火期快速预测方法 被引量：4

4

作者 康文杰 周亮宇 +1 位作者 王德明 李金帅 《工矿自动化》 北大核心 2019年第5期31-34,共4页

针对现有煤最短自然发火期预测方法存在操作复杂、耗时费力等问题,提出了一种煤最短自然发火期快速预测方法。通过煤自燃特性的氧化动力学测试获得煤氧化过程中不同阶段的特征参数,利用线性拟合建立了煤自燃倾向性判定指数和绝热氧化时... 针对现有煤最短自然发火期预测方法存在操作复杂、耗时费力等问题,提出了一种煤最短自然发火期快速预测方法。通过煤自燃特性的氧化动力学测试获得煤氧化过程中不同阶段的特征参数,利用线性拟合建立了煤自燃倾向性判定指数和绝热氧化时间的函数关系;根据F-K热自燃理论,建立了煤绝热氧化时间和特征尺寸之间的函数关系;利用以上函数关系推导出煤最短自然发火期快速预测模型。基于该方法获得的煤最短自然发火期预测值与实际值基本一致。该方法耗时少、操作简单,适合大量煤样的最短自然发火期预测。 展开更多

关键词 煤炭开采 最短自然发火期 煤自燃特性 氧化动力学 绝热氧化时间 煤自燃倾向性

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基于Stacking-SHAP的煤自燃倾向性影响因素研究

5

作者 崔忠麒 徐娅煊 苏皓 《煤炭技术》 CAS 2025年第1期150-155,共6页

为对煤自燃倾向性做出准确的预测,挖掘不同煤样属性对煤自燃倾向性的贡献程度,提出基于Stacking-SHAP的煤自燃倾向性预测模型。分别将煤体自身属性及其自燃倾向性综合判定指数作为模型输入和输出。该模型融合支持向量回归(SVR)、极限梯... 为对煤自燃倾向性做出准确的预测,挖掘不同煤样属性对煤自燃倾向性的贡献程度,提出基于Stacking-SHAP的煤自燃倾向性预测模型。分别将煤体自身属性及其自燃倾向性综合判定指数作为模型输入和输出。该模型融合支持向量回归(SVR)、极限梯度提升归回树(XGBoost)、随机森林(RandomForest)、梯度提升决策树(GBDT),并利用网格搜索法对各基础模型参数进行优化,同时结合SHAP算法对不同影响因素的贡献度进行计算。结果显示,优化后的SVR、XGBoost、RF、GBDT和Stacking的判定系数R^(2)分别为0.933、0.887、0.950、0.925、0.984。在煤自燃倾向性影响因素中,重要性程度靠前的特征依次是氧含量、挥发分含量、脂肪烃峰面积值、C/H、羟基峰面积值以及总孔体积共6种特征。模型的建立为煤自燃倾向性预测与煤自燃灾害防治提供了一种新方法。 展开更多

关键词 煤自燃倾向性 STACKING SHAP 机器学习 数据挖掘

酸洗脱灰处理对煤自燃倾向性的影响分析

6

作者 朱令起 刘超 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期183-188,共6页

煤自燃倾向性是矿井火灾预测的关键参数之一,受煤的化学成分、孔隙结构、官能团等多种自身理化性质的影响,酸洗脱灰处理可以有效去除煤中杂质,提高煤的纯度。为深入探究酸洗处理对煤自燃倾向的影响,采用2 mol/L的硫酸对煤样品进行酸洗... 煤自燃倾向性是矿井火灾预测的关键参数之一,受煤的化学成分、孔隙结构、官能团等多种自身理化性质的影响,酸洗脱灰处理可以有效去除煤中杂质,提高煤的纯度。为深入探究酸洗处理对煤自燃倾向的影响,采用2 mol/L的硫酸对煤样品进行酸洗处理。通过气相色谱、热分析及红外光谱等实验,将酸洗煤样品与原煤样品进行对比分析。结果表明,酸洗脱灰处理能够有效去除煤中赤铁矿等金属氧化物类矿物,以及高岭土等矿物。同时对煤中芳香类官能团的取代结构、含氧官能团中的羟基以及脂肪类官能团中的侧链结构等产生显著影响。与原煤相比,经处理的煤样品脱灰率为26.4%,交叉温度点由203.6℃变为205.5℃,热失重速率从11.27%/min降为10.21%/min,峰值温度由503.77℃升高为521.66℃,自燃倾向性降低,为酸洗后煤自燃的预测和防控提供了理论指导。 展开更多

关键词 酸洗脱灰 煤自燃倾向性 交叉点法 分峰拟合

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孔隙率和风速对上覆采空区煤自燃的影响研究 被引量：4

7

作者 吴奎 牛会永 +1 位作者 鲁义 李石林 《工业安全与环保》 2021年第9期6-10,共5页

为探究孔隙率和风速对上覆采空区煤自燃的影响,以某矿井的综采工作面为研究对象,运用Fluent软件进行数值模拟,建立了矿井U型工作面立体模型和采空区内多孔介质的渗流场数学模型,得到了上覆采空区氧气浓度和瓦斯浓度的分布状况。当孔隙... 为探究孔隙率和风速对上覆采空区煤自燃的影响,以某矿井的综采工作面为研究对象,运用Fluent软件进行数值模拟,建立了矿井U型工作面立体模型和采空区内多孔介质的渗流场数学模型,得到了上覆采空区氧气浓度和瓦斯浓度的分布状况。当孔隙率恒定时,随着风速增大,下覆采空区和上覆采空区的散热带和氧化带的面积增大,上覆采空区遗煤的二次氧化造成煤自燃倾向增大,对采空区深部的氧浓度和自燃发火的影响较小,对回风巷道上隅角的瓦斯浓度影响较大;当风速大小恒定时,随着孔隙率增大,上覆采空区和下覆采空区漏风区域面积的增加小于风速对其的影响,上覆采空区遗煤自燃发火的几率相对较小。该研究对采空区遗煤火灾和瓦斯超限防治具有重要意义。 展开更多

关键词 孔隙率 数值模拟 上覆采空区 煤自燃倾向 瓦斯防治

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基于DSC的煤自燃倾向性研究 被引量：4

8

作者 朱建芳 段嘉敏 郭文杰 《华北科技学院学报》 2018年第2期10-15,共6页

由于目前煤自燃倾向性鉴定方法的局限性,本文尝试引入差分扫描量热法(DSC),对低温阶段煤的氧化特性进行研究。通过对不同煤样不同粒径下的DSC实验,并根据DSC动力学法中的Kissinger法对煤低温氧化的表观活化能进行计算,发现煤的粒径越小... 由于目前煤自燃倾向性鉴定方法的局限性,本文尝试引入差分扫描量热法(DSC),对低温阶段煤的氧化特性进行研究。通过对不同煤样不同粒径下的DSC实验,并根据DSC动力学法中的Kissinger法对煤低温氧化的表观活化能进行计算,发现煤的粒径越小,表观活化能越小,则自燃倾向性越大。同时,通过DSC动力学法得到的煤低温氧化活化能与实际自然发火周期对比,其呈现的趋势一致。因此基于DSC动力法对煤自燃倾向性的研究有一定的理论与实际意义。 展开更多

关键词 煤自燃倾向性 差分扫描热量法(DSC) 表观活化能

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Starink法在煤氧化自燃过程中的应用 被引量：2

9

作者 李绪萍 贺李炜 +2 位作者 张金山 陈映光 闫晓宇 《煤炭技术》 CAS 2020年第4期129-132,共4页

为研究煤氧化自燃的反应机理,对4种不同煤样进行热重实验取得TG-DSC曲线,运用Starink法求解出煤样在达到着火点之前的表观活化能,对煤的氧化自燃过程进行研究。研究结果表明:煤的氧化自燃过程大致分为失水、氧化和燃烧3个阶段,煤的氧化... 为研究煤氧化自燃的反应机理,对4种不同煤样进行热重实验取得TG-DSC曲线,运用Starink法求解出煤样在达到着火点之前的表观活化能,对煤的氧化自燃过程进行研究。研究结果表明:煤的氧化自燃过程大致分为失水、氧化和燃烧3个阶段,煤的氧化阶段对煤的自燃起到关键性的作用,并且煤在氧化阶段的表观活化能随温度的升高而逐渐升高。煤样的吸氧量的大小与氧化阶段的最大表观活化能成反比,越容易发生自燃的煤样,吸氧量越大,氧化阶段的最大表观活化能越小。因此可以采用煤氧化阶段的最大表观活化能作为一项指标鉴定煤自燃倾向性。 展开更多

关键词 煤自燃 热重 Starink法 表观活化能 煤自燃倾向性

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色谱吸氧鉴定法测定煤自燃倾向性的经验探讨 被引量：2

10

作者 张津京 《煤质技术》 2015年第5期34-35,46,共3页

结合采用色谱吸氧鉴定法测定煤自燃倾向性的实践经验,从样品粒径、仪器稳定性、流量的校准和测定、样品的预处理程度、气路堵塞的处理等方面探讨了测定煤吸氧量过程中需注意的问题及其相应的处理方法,以提高煤自燃倾向性检测结果的准确性。

关键词 色谱吸氧鉴定法 煤自燃倾向性 煤吸氧量 样品粒径 仪器稳定性 流量测定 样品预处理

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基于活化能的煤自燃倾向性研究 被引量：1

11

作者 王晓龙 《能源与节能》 2014年第11期177-178,共2页

目前,中国现有有关对煤自燃倾向性研究的鉴定方法存在着一定不足,基于此,以活化能为鉴定指标,从理论与实践两方面对煤自燃倾向性进行具体分析与研究,结果表明,利用活化能相关指标对煤自燃倾向性进行有效鉴定具有一定的实用性与科学性,... 目前,中国现有有关对煤自燃倾向性研究的鉴定方法存在着一定不足,基于此,以活化能为鉴定指标,从理论与实践两方面对煤自燃倾向性进行具体分析与研究,结果表明,利用活化能相关指标对煤自燃倾向性进行有效鉴定具有一定的实用性与科学性,从而为煤自燃防治措施的开展提供了有力理论依据。 展开更多

关键词 活化能 煤自燃倾向性 鉴定

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煤自燃倾向性样品稳定性的研究

12

作者 邢秀云 《煤质技术》 2015年第5期5-7,共3页

对3种煤自燃倾向性的测定样品进行常规包装和除氧包装方式的长期稳定性研究,考察氧化作用对煤样吸氧含量值的影响程度,最终确定采用常规包装作为样品的贮存方式。常规包装的煤样吸氧含量值稳定性可达一年以上,为煤自燃倾向性标准物质的... 对3种煤自燃倾向性的测定样品进行常规包装和除氧包装方式的长期稳定性研究,考察氧化作用对煤样吸氧含量值的影响程度,最终确定采用常规包装作为样品的贮存方式。常规包装的煤样吸氧含量值稳定性可达一年以上,为煤自燃倾向性标准物质的可行性研制提供了技术依据。 展开更多

关键词 煤自燃倾向性 样品稳定性 吸氧含量值 常规包装 除氧包装 煤质分析 标准物质

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煤自燃倾向性的氧化动力学测定中温度测量电路设计

13

作者 李海港 王德明 《工矿自动化》 北大核心 2013年第5期66-69,共4页

在煤自燃倾向性的氧化动力学测定过程中需要对温度进行高精度的测量并记录。为了满足测温要求,选用高分辨率AD转换器AD7714及三线制Pt100热电阻作为温度传感器构建了温度测量电路;为解决器件非线性度引起的输入、输出为非严格线性关系... 在煤自燃倾向性的氧化动力学测定过程中需要对温度进行高精度的测量并记录。为了满足测温要求,选用高分辨率AD转换器AD7714及三线制Pt100热电阻作为温度传感器构建了温度测量电路;为解决器件非线性度引起的输入、输出为非严格线性关系的问题,采用分段线性插值方法对输出值进行插值运算。实验结果表明,该温度测量电路的AD采样分辨率为0.006 7℃,满足设计要求,且实验数据具有很高的稳定性和可重复性。 展开更多

关键词 煤自燃倾向性 氧化动力学测定 温度测量 非线性校正

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