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不同粒径易自燃煤常温氧化实验研究*

2021-09-09秦汝祥张树川戴广龙候树宏骆大勇

中国安全生产科学技术 2021年8期

薛 创,秦汝祥,2,张树川,2,戴广龙,2,候树宏,骆大勇

(1.安徽理工大学 安全科学与工程学院,安徽 淮南 232001;2.煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽 淮南 232001;3.宁夏煤业公司 羊场湾煤矿,宁夏 灵武 751410;4.重庆工程职业技术学院,重庆 402260)

0 引言

煤自燃是危害矿井生产安全的重要灾害之一[1]。据统计,我国有半数以上煤层属于易自燃煤层[2]。煤自燃的发生始于常温氧化,其一直是研究煤自燃的主要内容。罗海珠等[3]通过对比常温空气和氮气环境下煤产生CO实验结果,明确了易自燃褐煤常温氧化就能产生高浓度CO,且CO产生速率呈逐渐减小直至零的趋势;戴广龙等[4]通过常温静态吸氧实验发现煤样静态吸氧速度常数与吸氧量成线性关系,煤氧之间物理、化学吸附和化学反应同时进行;李宗翔等[5-7]通过封闭耗氧实验得出常温下易自燃煤样在封闭实验罐中氧浓度呈负指数衰减、CO浓度呈指数增长的结论,并且较高的环境温度下不易自燃煤也表现出较强的氧化性;许涛等[8]采用煤低温氧化模拟实验系统研究发现常温下烟煤与氧反应并不强烈,CO2和CO主要来自煤中由羰基和羧基组成的活泼络合物分解产生;Tang[9]研究发现变质程度低的褐煤在常温下可以氧化生成CO,而煤阶高的无烟煤在60 ℃下才能氧化生成CO,粒径越小、脂肪烃和含氧官能团含量越多的煤在常温下越易氧化;邓照玉[10]通过对不同变质程度煤在常温空气中氧化72 h后的傅里叶红外光谱分析发现低阶煤和氧易发生化学反应,主要表现为脂肪烃含量有所降低,少量含氧官能团增加或稍减少;……

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