煤自燃倾向性测试方法综述

煤自加热和自燃现象是煤暴露在空气中经历氧化反应表现出的特性,是煤开采、运输和存储过程中导致火灾事故的主要原因。对研究煤与氧气相互作用效果的方法和随之产生的煤自燃倾向性测定方法进行了概述,包括发展历史、测定参数和操作要点。不仅介绍了3种传统技术,即"氧吸附"法、交叉点温度法(CPT)和绝热量热计法,还以基于DTA/DSC的测试方法、篮热法和陈氏方法为重点,探讨了近几十年开发和应用的主要技术和方法。通过对不同测试方法功能的比较和分析,阐明了它们各自的优缺点。

基于交叉点温度法煤自燃倾向性评定指标的物理内涵

为了探索基于传统交叉点温度法建立的煤自燃倾向性评定指标的物理本质和相互间联系,对线性升温环境中具反应活性固体样品热响应进行理论模拟,同时跟踪含水量对交叉点温度(CPT)以及衍生指标HR和FCC结果的影响。结果显示,线性升温环境中样品中心温度呈典型变化,即初期线性升温、缓慢升温和后续急剧升温3个阶段。计算结果与现有的实验数据高度吻合。随着样品含水量的增加,其CPT温度升高,表明样品自加热和自燃倾向性降低;而指标HR和FCC的评定结果却相反。进一步分析表明,CPT温度间接表征样品走向显著氧化和自加热的起始(临界)温度,反映样品发生氧化自加热的难易程度,可以作为评定材料自加热和自燃倾向性的主要指标。指标HR和FCC是对处于CPT温度情形下样品产热能力的表征,与材料原始状态下的属性没有直接关联,因而只适合在CPT测试结果接近时对样品间自加热和自燃倾向性差异进行补充评定。