浸水程度对煤自燃特性影响研究

TD75%TQ534; 煤矿开采过程中,地下水流入煤层裂缝,煤体受到不同程度水量浸泡,其自燃特性受到影响不利于矿井防灭火工作.为研究不同浸水程度煤体自燃特性,对唐山矿0250煤层煤样进行水浸煤制作,对不同浸水程度煤样进行程序升温、低温液氮吸附、傅里叶红外光谱实验.通过实验结果可知:随着浸水程度的提高,比表面积下降,大孔比例增加,耗氧速率和CO、CO2产生率提高;脂肪烃基团含量降低,芳香烃和含氧官能团含量增大.实验结果表明:浸水导致煤体小孔向大孔转化,孔隙与裂隙的连接性增强,煤体与氧气接触面积增大,有利于对氧气的物理吸附;浸水促进过氧络合物的生成,有利于对氧气的化学吸附;随着浸水量的增加,羟基(...

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Published in中国矿业 Vol. 31; no. 4; pp. 132 - 139
Main Authors 张九零, 阮杲阳, 王苗苗
Format Magazine Article
LanguageChinese
Published 华北理工大学矿业工程学院,河北唐山063009 01.04.2022
河北省矿山开发与安全技术重点实验室,河北唐山063009
Subjects
浸水程度;煤自燃;特征参数;红外光谱
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ISSN1004-4051
DOI10.12075/j.issn.1004-4051.2022.04.017

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Summary:TD75%TQ534; 煤矿开采过程中,地下水流入煤层裂缝,煤体受到不同程度水量浸泡,其自燃特性受到影响不利于矿井防灭火工作.为研究不同浸水程度煤体自燃特性,对唐山矿0250煤层煤样进行水浸煤制作,对不同浸水程度煤样进行程序升温、低温液氮吸附、傅里叶红外光谱实验.通过实验结果可知:随着浸水程度的提高,比表面积下降,大孔比例增加,耗氧速率和CO、CO2产生率提高;脂肪烃基团含量降低,芳香烃和含氧官能团含量增大.实验结果表明:浸水导致煤体小孔向大孔转化,孔隙与裂隙的连接性增强,煤体与氧气接触面积增大,有利于对氧气的物理吸附;浸水促进过氧络合物的生成,有利于对氧气的化学吸附;随着浸水量的增加,羟基(—OH)含量提高,煤体在低温氧化阶段表现出氧化特性越明显,羰基(C=O)、羧基(—COO H)含量增加,导致煤体氧化燃烧阶段氧气消耗量、耗氧速率及CO、CO2产生率提高;浸水促进了煤体内官能团的相互转化.
ISSN:1004-4051
DOI:10.12075/j.issn.1004-4051.2022.04.017