不同粒径原煤、初次氧化煤与二次氧化煤氧化特性对比分析

为了揭示氧化对不同粒径煤结构的作用机理,采用电子自旋共振波谱仪(ESR)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术分析5种粒径的原煤、初次氧化煤、二次氧化煤,研究氧化对煤分子自由基种类、自由基浓度和官能团含量的影响。结果表明:不同粒径煤样中自由基种类数(g因子)由大到小依次为初次氧化煤,二次氧化煤,原煤,自由基浓度由大到小依次为二次氧化煤,初次氧化煤,原煤,煤粒径越小,这种变化趋势越明显;煤粒径>0.124 mm时,C—O含量由大到小依次为二次氧化煤,初次氧化煤,原煤,煤粒径<0.124 mm时,则C—O含量由大到小依次为初次氧化煤,二次氧化煤,原煤;不同粒径煤样中脂肪烃含量由大到小依次为原煤,初次氧化煤,二次氧化煤,同时初次氧化煤与二次氧化煤脂肪烃含量的差值随粒径减小而逐渐减小。

氯盐阻化剂抑制煤初次和二次氧化特性的实验研究

为了研究阻化剂对煤样初次与二次氧化特性的影响,选用KCl、Ca Cl2、Mg Cl2和Na Cl等4种常用阻化剂对原煤样和初次氧化煤样分别进行处理,通过程序升温实验,研究阻化剂对煤的两次氧化过程自燃特性的影响程度。研究结果表明:阻化剂对初次氧化煤样的阻化率影响较大,对二次氧化煤样的耗氧速率影响较大,对两种煤样自燃的临界温度均有较大的提高;阻化剂对煤的初次氧化和二次氧化过程均有较好的阻化作用,对初次氧化煤样的阻化效果更明显;4种常见的氯盐类阻化剂对煤样两次氧化过程阻化能力大小的排序均为Mg Cl2>Ca Cl2>Na Cl>KCl。

阻化剂对采空区遗煤初次和二次氧化特性的影响

为掌握阻化剂对煤自燃的影响规律,基于煤自燃程序升温试验,测试了用CaCl2、MgCl2、NH4Cl、NH4H2PO3阻化后,采空区遗煤的初次氧化和二次氧化自燃特征参数。结果表明,阻化剂对煤样初次氧化的阻化效果依次为NH4Cl〉Ca Cl2〉Mg Cl2〉NH4H2PO3,对煤样二次氧化的阻化效果依次为NH4Cl〉NH4H2PO3〉Ca Cl2〉MgCl2;经阻化后的煤样参数φ（CO）/φ（CO2）及拐点温度较原煤样均有所降低。对于初次和二次氧化的采空区遗煤,在30~103℃时,阻化剂能起到阻化作用;在103~140℃时,阻化剂起到了促燃作用。

弱黏煤氧化过程中的燃点及微观结构变化特性研究

利用煤燃点测定仪、比表面积及孔径测试仪和红外光谱仪,研究弱黏煤在不同温度预氧化的煤样燃点、比表面积和官能团变化规律,以揭示弱黏煤在氧化过程中燃点、比表面积、孔径和官能团变化特性。研究结果表明:随着预氧化温度逐渐升高,燃点出现波动但整体呈降低趋势。初次氧化后,煤样的比表面积增大约4倍;二次氧化后,煤样的比表面积比新鲜煤样的比表面积增大约32倍。新鲜煤样以大孔为主,中孔和微孔所占比例很小;初次氧化后,大孔比例急剧下降,中孔比例急剧升高且占主导地位;二次氧化后,煤样空隙体积减小,其中中孔体积急剧减小,微孔体积的比例迅速升高且占主导地位。随着预氧化温度升高,含氧官能团数量增加,饱和烃官能团数量减小,芳香环官能团数量基本不变。

新疆弱粘煤自燃氧化特性试验研究

为了对急倾斜特厚煤层上分层老空区遗煤自燃危险性进行早期预测预报,以新疆乌东煤矿南采区弱粘煤新鲜煤样(初次氧化)和氧化煤样(二次氧化)为研究对象,研究弱粘煤二次氧化自燃特性,及预氧化煤样微观变化特性。实验采用程序升温实验装置研究气体产物释放规律,DSC差示扫描量热仪测试初次和二次氧化煤样的放热特性,及利用红外光谱仪不同温度预氧化煤样官能团规律。研究结果表明:二次氧化煤样的指标气体浓度、产生速率和放热强度均小于初次氧化;随着预氧化温度逐渐升高,含氧官能团含量逐渐增加,脂肪烃含量逐渐减少,芳香环含量基本保持不变。

孤岛面遗煤氧化自燃特性以及“滞后”效应研究

为了有效预防孤岛工作面遗煤氧化自燃,采用公斤级的程序升温装置对孤岛面的原煤和浸水煤初次和二次氧化升温、降温过程的自燃特性及"滞后"效应进行研究,结果表明:原煤和浸水煤升温、降温过程气体产物曲线呈现"非对称性",升温过程相对降温过程产生"滞后"效应;初次氧化之后,二次氧化过程耗氧速率增大,自燃危险性增大;原煤浸水之后,自燃危险性显著增大。