为揭示不同惰气预防煤自燃的效果及阻燃规律，通过开展惰气等温动态驱替不同粒径煤体中氧气实验，分析了He，N₂，CO₂驱替出氧气浓度、驱替时间、驱替量及驱替速率等表征驱替过程的参数。实验结果表明：① 惰气驱替出的氧气浓度变化可划分为3个阶段。首先，惰气驱替出的是气体检测仪内管路中的氧气，体积分数为21%左右；然后，惰气驱替出煤样罐中游离态和部分吸附态氧气，氧气浓度保持平稳；最后，惰气已经全部驱替出煤样罐中游离态氧气，氧气浓度呈负指数变化。② 不同惰气驱替煤体中氧气的时间总体上随着粒径增大而下降；CO₂驱替氧气的总时间最长，He次之，N₂最短。③ 对于同一粒径，氧气驱替量呈现出明显的拐点，拐点出现前氧气驱替量基本上呈线性增加，拐点出现后氧气驱替量随时间增加缓慢增加并最终保持平稳；不同惰气作用下氧气累计驱替量均随着粒径增大而减少，CO₂对氧气的累计驱替量最大，He次之，N₂最小。④ 不同惰气作用下氧气驱替速率均呈先紊乱后稳定下降的特征，其中CO₂驱替氧气的速率紊乱阶段尤为明显；在氧气驱替速率稳定下降阶段，同一时间内氧气驱替速率随着粒径增大基本上呈减小趋势。

0 引言

1 实验原理及设备

   1.1 实验原理

   1.2 实验设备

2 实验方法

   2.1 实验煤样

   2.2 实验条件

   2.3 实验步骤

3 实验结果与分析

   3.1 不同惰气驱替出氧气浓度

   3.2 不同惰气驱替出氧气时间

   3.3 不同惰气作用下氧气驱替量与驱替速率

4 结论