浸水时长对未干燥煤低温氧化特性的影响实验研究
孙锦川
秦跃平
唐飞
中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院,北京 100083
摘要：为模拟井下浸水煤样的低温氧化过程,探究浸水时长对未干燥煤低温氧化特性的影响.通过自主开发的气浴式煤低温氧化实验系统,对安泽矿区 12 组不同浸水时长的未干燥煤样进行程序升温实验,分析了煤在低温氧化不同阶段的气体产出和表观活化能变化规律,并基于实验结果探讨了其中的微观机理.结果表明,不同温度阶段,不同浸水时长对煤的低温氧化能力有着不同的影响:在 75℃之前,水分对煤氧反应起到抑制作用,并且浸水时间越长,抑制效果越显著,出口氧气体积分数和缓慢氧化(SⅠ)阶段的表观活化能随浸水时间增加逐渐增大,标准耗氧速率和标准CO生成速率随浸水时间增加逐渐减小;75℃之后,水分对煤氧反应起到促进作用,并且浸水时间越久,促进作用越明显,出口氧气体积分数和加速氧化(SⅡ)阶段的表观活化能随浸水时间增加逐渐减小,标准耗氧速率和标准CO生成速率随浸水时间增加逐渐增大.根据推断,这与水浸后煤样内部发生的一系列复杂物理化学变化有关:在 75℃之前,煤体中的水分吸热蒸发,阻碍氧气扩散,抑制了煤氧反应;而在 75℃之后,煤中水分大量蒸发,在水的侵蚀作用下,煤体的物理结构发生改变,同时也暴露出更多的化学基团,一些化学反应释放热量,共同促进煤氧反应.
关键词：遗煤自燃水浸煤浸水煤样煤低温氧化表观活化能微观机理
分类号：TD75+2.2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC2904100)
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：9( 115-123 )
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