魏勋阔，陈元峰，张安山

（临矿集团菏泽煤电有限公司 郭屯矿，山东 菏泽 274000）

0 引 言

煤中的表面活性结构会与空气中的氧发生反应产生热量使煤体温度升高，热量不断聚集最终引发煤自燃。煤自燃是煤矿面临的主要自然灾害之一，会产生有毒有害气体，威胁工人生命健康，甚至引发瓦斯燃烧与爆炸，造成重特大灾害事故的发生[1-2]。

目前，人们对煤自燃机理以及煤自燃的影响因素做了不少研究，诱发煤自燃的影响因素有遗煤的厚度、粒度和采空区漏风等情况[3-5]。煤样粒径大小对煤自燃产生很大的影响。姜秀民等[6]研究了煤样粒径对煤比表面积和活化能的影响。张骁博和易宝军等[7]对不同粒径煤样的燃烧特性进行了研究，研究表明煤粉粒径越小，热解速率越大。魏砾宏等[10]利用热重分析仪研究在不同粒度条件下煤样的燃烧特性，分析其热失重临界温度点。

本文采用程序升温实验系统对不同粒度下的煤样，通过改变烟煤煤样的粒径，研究其对耗氧产气规律以及对煤样交叉点温度的影响，拟合出不同粒径的煤样在一定温度时耗氧速率的曲线。该研究对煤自燃防治工作具有一定指导意义。

1 实验研究

1.1 实验装置

实验采用山东科技大学自行研制的程序升温装置，图1 为程序升温实验测试模拟示意图。从图1可以看出，该实验装置主要由供气系统、煤样罐、程序加热系统、温度控制系统、数据采集系统及气体分析系统组成。为了确保煤样罐入口气体的温度与炉体内温度相同，在煤样罐左侧放置1 条30 m 的铜管，实验载气通过铜管下端口进入煤样罐，流经实验煤样后从煤样罐上端口排出，在出气口连接气相色谱仪，用于气体组分及浓度的定量分析。……