朱建芳，许育铭，郭文杰，段嘉敏

(1. 河北省矿井灾害防治重点实验室，北京 东燕郊 101601；2. 华北科技学院 安全工程学院，北京 东燕郊 101601)

煤自然发火过程中的放热特性实验研究

朱建芳1,2，许育铭1,2，郭文杰1,2，段嘉敏1,2

(1. 河北省矿井灾害防治重点实验室，北京 东燕郊 101601；2. 华北科技学院 安全工程学院，北京 东燕郊 101601)

根据煤氧复合理论，煤自燃是由于煤和氧接触发生氧化反应放出热量引起煤温度升高达到煤的自燃点而发生的。故煤的氧化放热特性反应了煤自燃能力的强弱。为测定煤的放热能力大小本文设计了煤的氧化升温实验，并采集薛村煤矿2#煤层、4#煤层、6#煤层三组煤样进行了实验研究。实验中对低温条件下不同温度时煤样对氧气的消耗速率、CO的生成速率及CO2的生成速率进行了测定，并根据其测量值对煤样的放热强度进行了计算，绘制放热强度与温度关系的散点图。然后运用回归分析方法，分析了煤氧化升温过程中放热强度与温度的关系。在低温阶段临界温度前后煤的放热强度与温度都呈线性关系。在临界温度之前煤的放热强度较低，而达到临界温度后煤的放热强度会急剧增加。研究结果对煤自然发火的防治具有重要意义。

自然发火；放热强度；升温氧化；临界温度

0 引言

煤炭自燃是煤炭生产中的重大自然灾害之一，国内外学者在研究煤炭自燃发火过程中提出来一些假说，目前被大多数学者认可的是煤氧复合学说[1-2]。由于煤炭吸氧自燃过程是包含物理吸附、化学吸附和化学反应三种形式，并且三种形式是同时存在的[3]，而煤氧反应放热是煤体能够自热升温的主要热源，只有准确确定煤体氧化放热强度，才能搞清煤的氧化放热性[4-5]。……