煤結構破壞分解產生CO規(guī)律、機理及煤自燃指標修正研究.pdf

1、一氧化碳（CO）是煤自燃氣體產物之一，也是目前我國大多數煤礦用來預報煤自然發(fā)火的標志氣體。然而諸多煤礦現場觀測結果發(fā)現CO經常異常超限但并未發(fā)生煤自燃情況，因此有效辨識井下CO氣體來源，了解其產生規(guī)律，將對提高井下煤自燃預報準確度有著重要指導意義。
　　論文利用自行設計的煤體破碎實驗平臺，以內蒙長焰煤為研究對象，從煤樣質量和電機轉速兩方面研究了因煤結構破壞分解產生CO（S-CO）產生規(guī)律及溫度變化規(guī)律，結果表明：在煤樣破碎過程中，

2、各工況S-CO出現時間和溫升開始變化時間受煤樣質量和電機轉速影響不明顯，但是在電機轉速從15000r/min降低到10000r/min時，S-CO和溫升出現時間會分別明顯推遲50s和70s左右，各工況S-CO平均產生速率和最大濃度均隨著電機轉速和煤樣質量增加而增加，溫升隨電機轉速增加變化明顯，受煤樣質量影響并不明顯。S-CO濃度變化過程可隨破碎時間分為無S-CO產生階段、S-CO呈線性增長階段和S-CO呈類指數增長階段。
　　對各

3、工況破碎后煤樣繼續(xù)開展紅外光譜實驗，結合傅里葉變換紅外光譜法研究了S-CO產生機理，通過對煤體破碎過程中表面官能團及化學鍵變化情況分析，認為S-CO主要產生于破碎初期煤結構破壞引發(fā)的羧酸、醚、過氧化物斷裂和破碎后期隨著刀片做功內能增大，羧基、雜氧鍵、過氧鍵、醚鍵、羥基等含氧官能團活化分解釋放S-CO。
　　通過對煤體破碎實驗數據算術分析，研究了實驗條件下各工況S-CO絕對產生量和平均產生速率，推導出S-CO絕對產生量與煤樣質量之間