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作者
谭波程刚朱晓曼徐斌
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单位
中国矿业大学（北京）应急管理与安全工程学院
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摘要
钻孔作业在现代化煤矿生产中广泛应用。钻孔作业时煤层会产生一氧化碳气体（CO）,从而引发着火和CO超标事故。本文搭建煤钻孔CO监测实验平台并进行傅里叶红外光谱实验,从宏观和微观角度分析煤层钻孔作业时产生CO的规律。实验结果表明:在煤层钻孔作业时有一定量的CO生成,且CO的生成量与钻头转速和温度成正比;在钻孔的煤样屑中,脂肪族、含氧官能团的含量均大于原煤,说明CO产生速度要大于其消耗速度。分析得出,在钻孔作业中产生的一氧化碳,为氧化产生的一氧化碳（O-CO）与煤的大分子破裂产生的一氧化碳（S-CO）的混合气体。其中,O-CO主要来源于—CH2与—CH3等脂肪族官能团的氧化、热解;S-CO来源于煤的大分子断裂以及机械能转化为热能导致原煤中含氧官能团的热解。
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关键词
钻孔CO转速温度FTIR官能团
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基金项目(Foundation)
国家重点研发项目(2016yfc0801800)；北京市自然科学基金(2174084)；国家自然科学基金(51774291)；
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文章目录
1 实验方法
1.1 煤钻孔CO监测平台
1.1.1 实验装置
1.1.2 实验步骤
1.1.3 实验工况设置
1.2 不同钻孔条件下煤的红外光谱实验
2 实验结果及分析
2.1 煤钻孔CO监测实验
2.1.1 钻头转速与CO生成规律
2.1.2 钻孔作业时煤样温度的分析
2.2 不同钻孔条件下煤红外光谱实验结果及分析
2.2.1 煤样红外光谱图解析
2.2.2 煤样的脂肪结构红外光谱分峰拟合
2.2.3 煤样的含氧官能团红外光谱分峰拟合
3 实验结果讨论
3.1 钻孔作业时不同转速对CO产生的影响
3.2 钻孔作业时温度对CO产生的影响
3.3 钻孔作业时官能团的生成与消耗
4 结 论
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引用格式
谭波,程刚,朱晓曼,徐斌.煤层钻孔作业时CO产生规律的实验研究[J].矿业科学学报,2020,5(03):263-271.
矿业科学学报 
2020年第03期 
