李银艳, 宋　申

(1.吕梁学院 矿业工程系,山西 吕梁 033000;2.太原理工大学 矿业工程学院,太原 030024)

在矿井实际生产过程中,广泛存在浅埋煤层风化煤开采老空区遗煤复采等现象,这些煤经历了预氧化过程,自燃特性已发生改变[1],煤自燃的发生和发展是一个极其复杂的动态物理化学变化过程。目前,许多学者展开了关于煤自燃极限参数的研究。徐精彩[2]基于热平衡法推导出煤自燃极限参数最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度;邓军[3]研究了水浸煤体自燃极限参数;张辛亥[4]研究了遗煤二次氧化过程中自燃极限参数变化规律。但关于风化煤自燃极限参数的研究相对较少。因此,笔者采用程序升温试验系统试验测试风化煤氧化自燃特征参数,测定产生的气体浓度，计算CO、CO2生成速率,放热强度,进而计算最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度,研究风化煤氧化自燃过程中自燃极限参数的变化规律,对露天矿井和浅埋煤层开采过程中风化煤自燃的防治和预防有一定的指导意义,为风化煤自燃的预测预报与防治奠定了基础。

1　实验

1.1　实验煤样

实验选择西山焦煤,现场取刚开采的新鲜煤样,装在真空袋内,运至实验室。煤样的工业分析如表1所示。

表1　煤样的工业分析Table 1　Industrial analysis of coal samples

1.2　实验装置

程序升温实验装置和GC-950N型气相色谱仪。

1.3　实验过程

实验前先剥去煤样表面氧化层,然后对其进行破碎并筛分出不同粒径:0.18 mm～1.00 mm、1.00 mm～2.00 mm、2.00 mm～3.35 mm、3.35 mm～4.00 mm、4.00 mm～4.75 mm共5种粒径的煤样,各粒径取200 g,制成混合煤样1 000 g作为实验煤样。……