新疆典型矿区低阶煤氧化动力学特性研究
曾强
沈莉
冯桐
新疆大学生态与环境学院,新疆乌鲁木齐 830017;新疆大学干旱生态环境研究所,新疆乌鲁木齐 830017;教育部绿洲生态重点实验室,新疆乌鲁木齐 830017
摘要：采用X射线衍射(XRD)、红外原位光谱(FTIR)、程序升温氧化(TPO)和热重(TGA)等实验方法,研究新疆典型矿区主采煤层低阶煤氧化动力学特性.XRD实验结果表明,煤中的主要矿物成分有石英、高岭石、方解石和白云石等;大黄山矿区煤样的矿物成分含量最高.FTIR实验结果表明,不同煤样的官能团种类相似,吸光度不一;四棵树煤样的官能团吸光度随粒径减小呈现增大趋势;含氧官能团随温度增高呈现减少趋势.TP O实验结果表明,四棵树煤样的耗氧速率大于大黄山和乌东煤样的耗氧速率.TGA实验结果表明,四棵树矿区煤样经历不同温度后其活化能在T1～T2阶段随温度增高而降低,在T3～T5阶段随温度增高而增高;T1～T2阶段煤样活化能低于T3～T5阶段煤样活化能;煤质、元素质量分数对煤氧化动力学参数具有一定影响,T3～T5阶段煤样活化能和燃点温度随水分(<8％)的降低总体呈现增高趋势;煤样含氧官能团峰面积随挥发分(27％～31％)的减小而增大,随灰分(4％～7％)的减小而减小,随水分(1.9％～10.0％)的减小呈现减小趋势;燃点温度T3随O元素质量分数(15.5％～18.0％)的减小而降低;T1～T2阶段煤样活化能随H元素质量分数(3.3％～3.6％)的减小而增高,随N元素质量分数(0.65％～0.80％)的减小而增高.
关键词：新疆矿区低阶煤氧化燃烧动力学特性官能团活化能燃点
分类号：TD752.2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51974275)新疆科技厅煤火灾害治理天山创新团队项目(2021D14018)新疆教育厅自然科学重点项目(XJEDU2018I007)
论文发表日期：2022-08-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 95-105 )
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