不同深度煤层煤质变化对自燃影响研究

作者:王金凤; 赵文彬*; 刘晴; 王胜利; 李振武; 徐兴奎; 张延松
来源:安全与环境学报, 2022, 22(03): 1247-1256.
DOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2021.0087

摘要

为了探究深部煤层煤质变化对煤自燃的影响,采用试验分析和氧化动力学分析的方法,选取济宁矿区4个煤矿成煤时期3#煤层不同埋深煤样进行工业分析、红外光谱测试及热重试验,测试其物质组分、含氧官能团变化规律,对其氧化过程中的增失重过程及氧化动力学参数差异进行分析。结果表明:挥发分质量分数随煤层埋藏深度增大而增加,灰分、水分规律不明显,干燥无灰基固定碳质量分数呈下降趋势;4个煤矿煤样羟基峰面积随埋深增加而增加,羟基增幅随区域差异变化较大,距离较近的运河煤矿、二号井煤矿羟基峰面积增幅较大,阳城煤矿、古城煤矿增幅较小;同一煤矿煤样浅部特征温度点高于深部煤层;随埋深增加,同一煤矿煤样所需的活化能E降低,自燃倾向性增大。上述规律表明,埋深增加,煤质发生变化,一定程度上使得深部煤层的氧化活性增大。

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