煤自燃预测气体及活化能变化研究

作者:余明高; 袁壮; 褚廷湘; 郭品坤; 郑凯
来源:安全与环境学报, 2017, 17(05): 1788-1795.
DOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2017.05.032

摘要

为了研究煤在低温阶段的自燃活化能及气体产生规律,基于耗氧量与煤温间的计算模型,利用煤氧化动力学测试系统,分析了3种不同自燃性煤的低温氧化表征。结果表明:1)随着煤自燃倾向性增强,煤的耗氧量和耗氧速率逐渐增大,且其耗氧速率急剧增大的拐点温度逐渐升高;2)不同自燃性煤活化能变化规律存在显著差异,利用阶段耗氧量拐点计算出铜川和大同煤样温度分别为203℃、228℃时,活化能快速减小,开始进入自发氧化阶段;晋城煤样活化能经历先减小后增大的过程,其中过渡温度段91135℃时,活化能最小;同时拟合出活化能(E)与指前因子(A)关系式满足动力补偿效应,验证了机理函数的合理性;3)依据复合气体CO2/CO、CH4/C2H6、C2H4/C2H6、C3H8/C2H6随温度的变化趋势,结合煤低温氧化特性,可预测煤样的氧化进程和煤体温度。

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