西安科技大学 安全科学与工程学院西安科技大学 矿业工程博士后科研流动站西安铁路工程职工大学四川省煤炭产业集团有限责任公司 技术中心
为有效防治红庆河矿煤层自然发火灾害,利用同步热分析仪测试了该矿不粘煤在4种不同升温速率(5,10,15,20 K/min)下样品质量随温度的变换规律,采用atava推断法和Popescu法对数据进行了动力学分析。结果表明相同温度下,升温速率越小,煤的反应程度越高;确定了红庆河煤自燃升温过程中8个特征温度点及其阈值。据此将自燃升温过程划分为5个阶段:水分蒸发及气体脱附、吸氧增重、热分解失重、燃烧阶段和燃尽阶段。研究发现第Ⅰ阶段的最概然机理函数符合二维扩散Jander方程,明确了该阶段氧化动力学模式。进而计算出4种不同升温速率下的活化能分别为:64.35,110.91,70.42,59.72 kJ/mol,指前因子分别为3.51×1014,1.29×1021,3.41×1015,1.23×1014 s-1.活化能和指前因子动力学计算结果揭示了不同升温速率条件下,第Ⅰ阶段煤氧复合反应的程度不同,这为研究煤自燃分级预警方法和主动防控技术提供了重要的理论依据。
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会