煤欠氧氧化热动力学特性研究
邓军1
赵夏琦2
王彩萍1
任帅京1
屈高阳2
王津睿2
豆龙辉3
1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西 西安 7100542.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 7100543.新疆煤田地质局综合地质勘察队,新疆 乌鲁木齐 830000
摘要：为研究煤样欠氧气氛氧化热动力学特性,以新疆老君庙火区为研究对象,选择氧气体积分数6%、12%、18%、21%条件下开展热重及差示扫描量热实验.结合热重(TG)曲线变化规律确定煤样的临界温度、干裂温度、着火温度、最大失重速率温度及燃尽温度,将煤氧化过程划分为脱水失重、吸氧增重、氧化燃烧3 个阶段,最后通过Coats-Redfern法对 3 个阶段的煤样表观活化能进行计算.结果表明:随着氧气体积分数从 6%增大到 21%,煤样的特征温度点均向低温区偏移;氧气体积分数增大时氧化燃烧阶段放热量增大,吸热放热平衡点向低温区偏移;在稳定放热阶段中不同氧气体积分数下的放热速率与失重速率呈正相关关系,当氧气体积分数低于 18%时对煤稳定放热阶段热效应影响更大;整体反应过程活化能呈增大趋势,氧化燃烧阶段的活化能远大于其他两个阶段,随着氧气体积分数增大,平均活化能先增大后减小,在氧气体积分数为18%时平均活化能达到最大且差距不明显.研究结果可为新疆煤田火区的治理提供基础理论支撑.
关键词：煤田火灾欠氧燃烧热失重热效应表观活化能
分类号：TD75(矿山安全与劳动保护)
资助基金：新疆维吾尔自治区重点研发项目(2022B03025-2)陕西省秦创原科学家+工程师队伍建设项目(2022KXJ-166)新疆维吾尔自治区重点研发项目(2022B03031-1)
论文发表日期：2025-04-30
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：8( 9-16 )
英文信息