文档介绍：刘晨瑶陈曦王亚超等亭南煤样自燃极限参数实验研究年
亭南煤样自燃极限参数实验研究
刘晨瑶,陈曦,王亚超,梁成
西安科技大学能源学院,陕西西安
摘要:利用大型煤自然发火实验台模拟了亭南煤的自燃过程,测算出煤样自燃特性参数,结合现
场实际条件,推算出下限氧浓度、上限漏风强度和最小浮煤厚度等极限参数,为该矿煤自燃预测及
防治提供了重要的依据。
关键词:煤自燃性;耗氧速度;放热强度;煤自燃极限参数
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
引言实验装置条件及实验结果
煤自燃是一个非常复杂的物理、化学变化过程, . 实验装置及条件
是多变的煤氧复合自动加速放热过程。本实验利用该实验测定系统分西安科技大学研制建立的
西安科技大学自行研制的“一型”大型煤低温—、自然发火实验台和气样采
自然发火实验台,对亭南煤矿煤样进行自燃升温实集分析装置两部分。其中实验台由炉体、气路及控
验,根据实验结果,从煤自燃的氧化性和放热性两个制检测三部分组成。
方面对煤的自燃性进行了考察,对该矿煤自燃特性将亭南矿煤样破碎装入炉体,打开水阀向炉体
参数进行了实验研究,推算出实际条件下的煤自燃的隔热层内注入水,启动实验控制程序,开始对水加
极限参数,应用这些极限参数可以进行煤层自燃危热并向实验炉内的煤样通入空气,每天定时在各测
险区域的判定,该测定参数可用来指导矿井的防灭温点取气,并使用一高精度气相色谱分析
火工作。仪对气样进行成分分析。实验条件见表。
表实验条件
. 实验结果氧速度,其与煤温关系曲线见图。
在煤样自然升温过程中,炉内混煤各点温度及
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一
各种气体浓度均随时间、漏风强度和散热条件而变
化。其中炉内中心轴处温度上升最快,各种气体的兰
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浓度变化也相对较快。实验从年月日开, ,
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始至月结束,炉内最高煤温从。℃升至/
▲▲. ■■. 一
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耗氧速度:根据可测气体变化情况,可测算出耗
图耗氧速度随煤温的变化曲线
收稿日期:一一放热强度:根据实验过程中实测温度的变化,
作者简介:刘晨瑶一,男,江西萍乡人,现就读安全技术及工可得不同温度时的煤体放热强度,其与煤温的关系
程硕士研究生,主攻煤自燃和防灭火方向。
第期刘晨瑶陈曦王亚超等亭南煤样自燃极限参数实验研究
曲线见图。强度;上限平均粒径。松散煤体自燃必须具
备能够使散热强度小于放热强度的外界条件只
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有同时满足极限值条件内的煤才有可能自燃,
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式中——煤体厚度,;
——松散煤体平均粒径,。
图放热强度随煤温的变化曲线. 最小浮煤厚度
煤自燃极限参数最小浮煤厚度主要与煤体放热强度、漏风强度
和岩体温度有关。实际条件下,煤体放热强度、漏风
煤自燃性由内因和外因共同决定,能够引起煤强度和岩体温度均为定值,则最小浮煤厚度为确定
自燃的必要条件的极限值称为煤自燃极限参数此的极限参数。设煤体升温速度等于零,由煤体升温
时煤自身氧化放热强度等于周围环境散热强度,主必要条件式,可推得最小浮煤厚度的近似计算
要有:最小浮煤厚度