预氧化煤水分浸润过程及润湿放热特性研究
晁江坤1
魏涛2
沈玲1
韩学锋2
潘荣锟1
胡代民2
1.河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 4540002.河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：为了探究预氧化煤水分浸润过程、润湿放热特性及对煤体氧化蓄热能力的影响,通过低场煤岩核磁共振仪、C600 高精度微量热仪、傅里叶红外光谱对预氧化煤水分浸润过程、孔隙渗透性能、润湿热、官能团的演变规律进行了分析.实验结果表明:水浸时煤样水信号含量呈现着稳定线性增加的趋势,但是预氧化煤增加趋势远远大于原煤,60 min水浸后,原煤和 40、60、80、100℃预氧化温度处理后的煤体吸附孔相对含水率分别达到了 94.8%、95.7%、97.7%、99.6%、99.8%,相同水浸时间下,预氧化煤吸附孔相对含水率增幅更高,吸附性能更强;预氧化处理后煤体中大孔整体占比降低,微孔进阶发育促使过渡孔占比增加,孔隙度由 15.9%增加到 32.3%,渗透率扩大了 50 倍左右,氧气吸附和渗流能力增强;预氧化作用下煤体芳香度和芳香核缩聚程度均呈增加趋势,生烃潜力呈降低趋势,煤体羟基、羰基等亲水性基团整体占比增加,芳香烃类疏水性基团占比降低,促使煤水亲和性增强;煤水两相润湿热从 6.3 J/g升高到了 25.7 J/g,润湿热前后放热强度差异明显,润湿后热量积聚促使放热强度明显提升,煤体疏松多孔性质得到进一步体现,煤体氧化蓄热能力增强.在预氧化和润湿的共同影响下,煤自燃的风险加剧,且预氧化温度越高,风险越大.
关键词：煤自燃预氧化水分浸润过程孔隙结构和渗透性能润湿热亲水基团
分类号：TD75+2.2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52004084)河南理工大学杰出青年基金资助项目(J2024-2)
论文发表日期：2026-02-20
在线出版日期：2026-03-19（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 50-60 )
英文信息