一种预测矿仓硫精矿自燃临界堆积厚度的方法

提出矿仓硫精矿自燃临界堆积厚度的概念,并介绍一种用于测算矿仓硫精矿自燃临界堆积厚度的金属网篮交叉点温度法。用自行组装成的一套实验系统测试高硫精矿及硫铁精矿2种矿样在不同恒温条件下的自热性质;基于Frank-Kamenetskii理论模型解算出2种矿样在环境温度分别为5,10,15,25,30℃条件下的自燃临界堆积厚度,并应用于铜陵有色冬瓜山铜矿矿仓硫精矿自燃的危险性分析。研究结果表明:硫铁精矿的自燃临界堆积厚度较高硫精矿的小,在不同环境温度下,2种矿样的自燃临界堆积厚度也不同,其值随着环境温度的升高而减小;该方法具有测试成本低、耗时少、实验的可重复性强等特点,通过对自燃临界堆积厚度的测算可以为预防矿仓硫精矿自燃火灾的发生提供重要理论依据,从而保证矿山生产的顺利开展。

煤低温氧化动力学参数测试方法对比研究

针对现有研究缺乏对不同煤低温氧化动力学参数测试方法的对比分析,采用Coats-Redfern法、q/m法及Starink等转化率法3种测试方法分别计算煤低温氧化动力学参数,并以煤氧化自热反应时间和自燃临界堆积厚度作为对比参量比较3种方法的准确性。通过绝热氧化装置和同步热分析仪进行了煤样在纯氧和贫氧条件下的绝热氧化实验、多升温速率实验和恒温实验。根据热分析实验结果,分别采用3种方法计算煤低温氧化动力学参数。依据获得的动力学参数计算煤氧化自热反应时间和自燃临界堆积厚度。将计算结果与实测的煤氧化自热反应时间和采空区实际遗煤厚度进行对比,评价3种方法的准确性。实验结果表明:①通过绝热氧化实验实测的煤氧化自热温度变化率随时间的推移均逐渐增大;采用Coats-Redfern法计算得到的温度在0~8 h(q/m法为0~10 h)内几乎不发生变化,超过这一时间段后温度迅速升高;采用Starink等转化率法获得的温度变化趋势与绝热氧化实验实测结果类似。②采空区实际遗煤厚度大于Coats-Redfern法计算得到的临界堆积厚度;采用q/m法获得的临界堆积厚度超过了该工作面所在煤层厚度,与实际明显不符;采用Starink等转化率法获得的计算结果与实际较为接近。③采用Starink等转化率法获得的预测结果与实测结果更为接近,表明Starink等转化率法得到的煤低温氧化动力学参数较其他2种测试方法更为准确。