不同浓度氯盐抑制煤自燃特性研究与评价
张九零
岳凯旭
范酒源
孙楚颜
杨晓桐
阮杲阳
华北理工大学应急管理与安全工程学院,河北唐山 063210;河北省矿山开发与安全技术重点实验室,河北唐山 063210
摘要：煤自燃灾害严重威胁矿井安全生产,喷洒阻化剂技术在矿井火灾治理中发挥了重要作用,其中氯盐是矿井煤自燃阻化防控中较为普遍使用的阻化剂.为研究不同浓度卤盐及氯化钠对煤自燃的阻化特性,并依据阻化性能指标评价优选阻化剂.采用程序升温-气相色谱及同步热分析试验分析了煤样在不同浓度卤盐及氯化钠作用下,煤自燃过程中不同温度阶段预测指标、特征温度、表观活化能等参数变化规律;结合氧化反应热动力学特性,探讨氯盐阻化剂的阻化机理;并采用熵权法评价优选阻化剂.研究结果表明:30％卤盐或20％氯化钠在煤自燃氧化30～80℃阶段的预测指标V(O2)∶V(CO+CO2)最高;在80～200 ℃阶段各阻化煤样首次产生CH4指标气体的温度点均有推迟,且产生量较原煤减少;只有40％卤盐在200～240 ℃阶段的预测指标V(CO2)∶V(CO)低于原煤;卤盐及氯化钠阻化煤样的着火点温度较原煤分别提高23～31 ℃和7～15 ℃;而且有效提高煤体的表观活化能,降低了煤自燃倾向性;卤盐或氯化钠在煤体表面吸收空气中水分形成具有隔绝氧气和吸热降温作用的液膜,并与煤分子发生化学反应,延缓煤氧复合反应进程;采用熵权法对各阻化指标进行赋权评价,30％卤盐或20％氯化钠的综合评价值高于其他浓度同类阻化剂.优选获得30％卤盐或20％氯化钠在同类型阻化剂中综合阻化性能最佳.
关键词：煤自燃氯盐阻化剂氧化特性阻化特性熵权法
分类号：TD752(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51504077)国家自然科学基金(51404086)河北省自然科学基金资助项目(E2022209101)
论文发表日期：2025-07-31
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：13( 156-168 )
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