贵州龙凤煤矿无烟煤自燃特性及动力学参数

为研究贵州龙凤煤矿采空区遗煤自燃特性,首先采用同步热分析(TG-DSC)试验装置,测试该矿无烟煤在不同升温速率和氧气浓度条件下特征温度和放热量的变化规律,然后使用Coats-Redfern积分公式定量分析活化能。结果表明:相同氧气浓度条件下,煤样特征温度点均随升温速率增大呈升高趋势;相同升温速率的煤样其特征温度点T_(2)随氧气浓度的增大出现波动性变化,T_(3)先增加后降低,而T_(1)、T_(4)、T_(5)和T_(6)则逐渐降低;随着升温速率的增大,煤样放热峰值、峰值温度及放热量逐渐增加;煤样初始放热温度和峰值温度随氧气浓度的增大而减小,而放热峰值和放热量则先增加后降低,并在15%氧气浓度时达到最大;煤样受热分解/燃烧阶段的最概然机理函数符合n=4的A-E方程,在21%氧气浓度、不同升温速率下的活化能分别为141.18,12984,118.03,102.05,84.38 kJ/mol,随升温速率升高而降低,而在10 K/min升温速率、不同氧气浓度下的活化能分别为85.24,97.79,114.51,125.18,129.84 kJ/mol,随氧气浓度升高而增大。试验结果为该矿的煤自燃防治提供了理论依据。