煤二次氧化自燃的微觀特性研究.pdf

1、我國礦產(chǎn)資源豐富，開采量大，煤自燃現(xiàn)象嚴重，衍生而來的煤炭復(fù)燃現(xiàn)象也日益凸顯，也就導(dǎo)致了二次氧化現(xiàn)象的出現(xiàn)，煤的二次氧化是指原始煤樣發(fā)生氧化升溫，溫度超過臨界溫度后，降溫恢復(fù)到常溫，再次發(fā)生氧化升溫的過程。
　　本文以不同變質(zhì)程度的煤樣作為研究對象，采用實驗分析的方法，對煤樣的一次氧化和二次氧化過程進行對比分析，研究不同變質(zhì)程度煤二次氧化自燃的微觀特性，發(fā)現(xiàn)二次氧化煤更加易于氧化，實驗結(jié)果對煤二次氧化的機理建立、自然發(fā)火的預(yù)測預(yù)報

2、和防治技術(shù)的研究提供了依據(jù)，主要工作如下：
　?。?）采用工業(yè)分析儀、元素分析儀、真密度分析儀、物理化學(xué)吸附儀和X-射線衍射儀，測試了原始煤樣和二次氧化煤樣中水分、灰分、揮發(fā)分和各元素組分的含量，分析了兩次氧化過程中煤樣比表面積和晶體結(jié)構(gòu)變化情況。掌握了不同變質(zhì)程度煤樣的基礎(chǔ)物理特性。實驗表明二次氧化煤樣水分減小，灰分增大、揮發(fā)分減小、C含量減少、真密度增大、比表面積增大、晶體結(jié)構(gòu)略顯疏松。
　?。?）針對一次氧化和二次氧化

3、過程中煤樣的特征溫度點，利用傅里葉變換紅外光譜分析了煤分子結(jié)構(gòu)中官能團的變化規(guī)律，分析確定出二次氧化煤分子結(jié)構(gòu)中對氧化反應(yīng)影響較大的活性官能團是羥基、亞甲基、甲基、羰基和醚鍵。
　?。?）通過不同變質(zhì)程度原始煤樣和二次氧化煤樣的程序升溫實驗，分析得出的氣體濃度、耗氧速率、氣體產(chǎn)生率、放熱強度和特征溫度等二次氧化煤樣的自燃特性。結(jié)果表明，煤樣在二次氧化過程中產(chǎn)生的CO、CO2氣體量在反應(yīng)初始階段大于一次氧化，后期小于一次氧化，CH4