不同自燃倾向性煤的指标气体产生规律实验研究
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煤自然发火规律及指标气体优选研究煤自然发火规律及指标气体优选研究煤自然发火除了受环境温度、煤水分及其它因素影响外,更主要是受氧气、一氧化碳、氮气及水蒸气浓度影响,因此研究不同类型、温度及煤水分的煤自然发火规律与其指标气体优选,对煤炭储量的资源的利用及煤的聚烃分子的结构特征有着重要的意义。
为了研究不同煤样品自然发火规律及指标气体优选,我们建立了一款燃烧的煤样品检测装置,该装置具有温室实验室,火焰检测传感器,气体传感器,氢、碳、氧仪器及水分分析仪,可用来保证实验数据准确可靠。
首先,将不同煤样进行温度和水分预处理,并将其放入到燃烧室中。
在实验前先做煤的发火时间测量,当发热室内火焰温度达到400摄氏度时,即可视为自然发火。
随后使用气体传感器及氢、碳、氧仪器等设备检测燃烧室中的CO、CO2、N2浓度等指标气体,同时使用水分仪测量燃烧前后各样品的紧度水分。
经过上述分析后,形成一系列数据,可以用来得出不同煤样必然发火的规律,以及不同温度、煤水分下煤样优选指标气体的比较和研究结果。
若可以研究出不同煤样、不同温度、不同煤水分下的煤自然发火规律及指标气体优选的规律性,有助于提高煤的质量,防止煤自燃等。
除此以外,该研究还可以为煤炭储量的资源的利用和煤的聚烃分子的结构特征的研究奠定基础,有着重要的实用意义。
基于上述有关煤自然发火规律及指标气体优选研究设想,本文将在此基础上进行实验研究,并按照实验安排,以更为详细的案例记述本实验过程,以针对性地研究出煤自然发火规律及指标气体优选规律,为全面研究煤自然发火提供可行性策略。
本文实验研究釉里,将试料进行温度预处理,把不同煤范围温度下(1100,1200,1300,1400,1500)的试料放入到燃烧室中,并采用试灼法检测煤的发火时间;同时使用气体传感器及氢、碳、氧仪器等设备检测燃烧室中的CO、CO2、N2浓度等指标气体,同时使用水分仪测量燃烧前后各样品的紧度水分,以便观察多个维度的影响,深入分析不同温度下煤的燃烧行为变化规律,优选出自然发火的指标气体及相关的温度等数据。
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是一种常见的煤炭储存和运输过程中的问题,它不仅对煤炭资源造成浪费,还可能引发严重的环境问题和安全问题。
因此,对煤的自燃倾向性进行鉴定和评估显得尤为重要。
近年来,随着科技的发展,差示扫描量热法(DSC)作为一种新兴的煤自燃倾向性鉴定技术,已经在煤炭领域得到了广泛的应用。
本文将基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验进行研究,以期为煤炭自燃的预防和控制提供理论依据。
二、实验原理及方法DSC是一种基于热力学原理的测量技术,通过测量样品在加热或冷却过程中的热流变化,从而得出样品的热力学参数。
在煤自燃倾向性鉴定中,DSC通过测量煤样在升温过程中的热量变化,判断煤的自燃倾向性。
实验方法主要包括以下几个步骤:首先,选取具有代表性的煤样,制备成DSC实验所需的样品;其次,在DSC设备中进行实验,设置适当的温度范围和升温速率;最后,分析实验数据,得出煤样的自燃倾向性等级。
三、实验结果与分析1. 实验数据通过DSC实验,我们得到了各煤样的热量变化曲线及相关的热力学参数。
这些数据为后续的分析提供了基础。
2. 结果分析根据DSC实验数据,我们可以得出各煤样的自燃倾向性等级。
通过对比不同煤样的自燃倾向性等级,我们可以得出以下结论:不同地区的煤样在自燃倾向性上存在差异;同一地区的煤样,其自燃倾向性也可能因开采、储存等因素而发生变化。
此外,我们还可以通过DSC实验数据,分析煤的自燃机理,为预防和控制煤炭自燃提供理论依据。
四、讨论与展望1. 讨论DSC技术在煤自燃倾向性鉴定中具有较高的准确性和可靠性,能够有效地判断煤的自燃倾向性等级。
然而,DSC实验过程中,样品的制备、实验条件的设置等因素可能对实验结果产生影响。
因此,在实际应用中,我们需要严格控制实验条件,确保实验结果的准确性。
此外,我们还需要进一步研究煤的自燃机理,为预防和控制煤炭自燃提供更有效的措施。
2. 展望随着科技的发展,越来越多的新技术、新方法被应用于煤炭自燃的预防和控制。
各位同学:由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交,现在学校参加教育部评估,所有同学都必须补上实验报告,在2013-9-18(星期三)中午之前交上来!事关教育部评估,请大家认真仔细撰写实验报告,出现问题个人负责!实验日期:第三周星期一为2013年3月11日,其它时间大家往后推,查日期!课程名称实验名称实验类别实验类型实验要求学生层次任课教师准备教师指导教师班级实验人数每组人数实验学时数实验时间地点周次星期节次矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B101-242 8 2 3 一1-2 安科楼218矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B102-342 8 2 3 四1-2 安科楼218矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B101-242 8 2 5 一1-2 安科楼218矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B102-342 8 2 5 四1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 3 一3-4 安科楼218矿井火灾防治煤的自燃倾向性鉴定 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 3 二1-2 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建王轶波姚建、王轶波安全B104 29 8 2 5 一3-4 安科楼218 矿井火灾防治煤层自燃的标志性气体检测 3 3 1 3 姚建陈绍杰姚建、陈绍杰安全B105 27 8 2 5 二1-2 安科楼218煤的自燃倾向性鉴定一、实验目的1.1了解ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理和基本构造;1.2掌握利用ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是煤矿安全生产的重大隐患之一,对煤炭资源的有效利用和矿井安全造成严重威胁。
因此,准确鉴定煤的自燃倾向性对预防和控制煤矿火灾具有重要意义。
差示扫描量热法(DSC)作为一种热分析技术,具有快速、准确、灵敏度高的特点,在煤自燃倾向性鉴定方面具有广泛应用。
本文旨在通过DSC实验研究,深入探讨煤的自燃倾向性,为煤矿安全生产提供理论依据和技术支持。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用煤样采自不同矿区、不同煤种的煤炭,经过破碎、筛分、干燥等处理后,得到符合实验要求的煤样。
2. 实验方法本实验采用DSC技术进行煤自燃倾向性鉴定。
DSC实验原理是通过测量样品在程序控制温度下的热流差异,研究物质的热物理性质和化学反应过程。
在实验过程中,将煤样置于DSC仪器中,以一定速率升温,记录煤样的吸热或放热过程,从而分析煤样的自燃倾向性。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过DSC实验,我们得到了不同煤样的热流差异曲线,以及相应的热力学参数,如反应热、反应焓等。
这些参数反映了煤样的自燃倾向性。
2. 结果分析(1)不同煤种的自燃倾向性差异显著。
在DSC实验中,不同煤样的热流差异曲线表现出明显的差异,说明不同煤种的自燃倾向性不同。
这可能与煤的成分、结构、含氧量等因素有关。
(2)DSC技术可以快速、准确地鉴定煤的自燃倾向性。
通过DSC实验,我们可以得到煤样的反应热、反应焓等热力学参数,这些参数可以反映煤样的自燃倾向性。
与传统的煤自燃倾向性鉴定方法相比,DSC技术具有更快的检测速度、更高的灵敏度和准确性。
(3)煤的自燃倾向性与煤矿安全密切相关。
通过对煤样的DSC实验,我们可以了解煤的自燃倾向性,从而采取有效的措施预防和控制煤矿火灾。
这对于保障煤矿安全生产、提高煤炭资源利用效率具有重要意义。
四、结论本文通过DSC实验研究,深入探讨了煤的自燃倾向性。
实验结果表明,不同煤种的自燃倾向性存在显著差异,DSC技术可以快速、准确地鉴定煤的自燃倾向性。
煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进【摘要】煤自燃是煤炭生产过程中常见的安全隐患,本实验旨在通过色谱法研究煤自燃倾向性并提出改进方法。
实验结果表明,在不同条件下,煤的自燃倾向性有显著差异,其中氧气含量是影响因素之一。
数据分析显示,煤自燃倾向性的评价指标在色谱图谱中具有明显特征。
针对实验中发现的问题,提出了改进方法,包括优化色谱分析方法和加强煤炭质量监测。
通过改进实验条件和方法,证实了改进方案的有效性。
综合实验结果,总结了煤自燃倾向性色谱法的实验研究成果,并展望了未来的研究方向,为煤炭生产安全提供了一定的参考依据。
【关键词】煤自燃倾向性色谱法、实验研究、数据分析、改进方法、效果验证、实验结果、总结、展望1. 引言1.1 煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进煤是一种常见的化石能源,在储存和运输过程中存在自燃倾向性。
为了准确评估煤的自燃倾向性,科学家们开发了煤自燃倾向性色谱法。
该方法通过分析煤样品中的挥发分子,确定其自燃倾向性,并为煤矿安全运营提供了重要依据。
现有的煤自燃倾向性色谱法在实际应用中存在一些问题,如分析结果不够准确、误差较大等。
本研究旨在对煤自燃倾向性色谱法进行实验研究,并提出改进方法,以提高其准确性和可靠性。
我们将采集不同类型和质量的煤样品,进行色谱分析,并对实验结果进行数据分析。
然后,结合实验结果,我们将提出改进方法,包括优化色谱分析条件、改进数据处理算法等。
接着,我们将进行效果验证实验,验证改进方法的有效性。
我们将总结实验结果,展望煤自燃倾向性色谱法在煤矿安全管理中的应用前景。
通过本研究,希望能为煤矿安全生产提供更可靠的技术支持。
2. 正文2.1 实验研究实验研究部分是本文的核心内容,我们通过对煤自燃倾向性色谱法的实验研究,来探究其原理与应用。
我们准备了不同种类和不同质量的煤样本,并按照标准程序进行处理和测试。
我们将煤样本置于色谱仪中,通过对样本中气体的检测和分析,来研究煤自燃的倾向性。
在实验过程中,我们发现不同种类的煤在自燃倾向性上存在差异,有些煤样本更容易发生自燃,而有些则相对稳定。
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤自燃倾向性是指煤炭在一定环境条件下自然发火的能力。
在煤矿生产和存储过程中,煤的自燃常常会导致重大的火灾和安全事故。
因此,对煤的自燃倾向性进行准确鉴定和预测,对于保障煤矿安全生产具有重要意义。
近年来,随着科技的发展,差示扫描量热法(DSC)作为一种重要的热分析方法,被广泛应用于煤自燃倾向性的鉴定研究。
本文将基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验进行研究,以期为煤矿安全生产提供理论依据。
二、DSC技术及其在煤自燃倾向性鉴定中的应用DSC技术是一种测量物质在程序控温下,随温度变化而发生的物理或化学变化时所伴随的热量变化的技术。
在煤自燃倾向性鉴定中,DSC技术可以测定煤的氧化放热速率和热流曲线,从而判断煤的自燃倾向性。
该方法具有操作简便、测试速度快、结果准确等优点。
三、实验方法与步骤1. 实验材料:选取不同地区、不同种类的煤炭样品。
2. 实验仪器:DSC量热仪。
3. 实验步骤:(1)将煤炭样品进行破碎、筛分,得到粒度适中的煤样。
(2)将煤样放入DSC量热仪中,设置程序控温,进行DSC 测试。
(3)记录并分析DSC测试结果,包括氧化放热速率、热流曲线等。
(4)根据DSC测试结果,结合煤的工业分析、元素分析和微观结构分析等手段,综合判断煤的自燃倾向性。
四、实验结果与分析1. DSC测试结果:通过DSC量热仪测试,得到了不同种类煤炭的氧化放热速率和热流曲线。
结果表明,不同种类煤炭的氧化放热速率和热流曲线存在明显差异。
2. 煤自燃倾向性鉴定:根据DSC测试结果,结合煤的工业分析、元素分析和微观结构分析等手段,综合判断煤的自燃倾向性。
结果表明,某些煤炭样品具有较高的自燃倾向性,需要采取有效的防火措施。
3. 结果分析:DSC技术可以有效地鉴定煤的自燃倾向性。
通过分析DSC测试结果,可以了解煤炭的氧化过程、放热特性等,为煤矿安全生产提供理论依据。
同时,结合其他分析手段,可以更全面地了解煤炭的性质,为煤矿的安全生产和环境保护提供有力支持。
煤自燃指标气体及极限参数实验研究摘要:为了掌握王洼二矿煤自然发火特征,采用西科大XKIII型煤自然发火实验台对1.5t煤进行了煤自燃全过程模拟实验,测试出该矿开采煤样实验发火期为25天,掌握了自燃过程中温度的变化及对应气体的变化规律,测算了开采煤层煤样的最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度等极限参数,为该矿煤自燃灾害的预防提供了依据。
关键词:煤自燃特征参数实验发火期最小浮煤厚度煤自燃发火期是预测井下煤自燃灾害发生的重要指标之一,实验自然发火期即为在实验条件下,使松散煤体从供风开始到冒青烟所经历的时间。
它反映实验条件下的最短自然发火期,其意义在于确定各类煤体相对自然发火性的强弱。
近二十年,世界各主要产煤国先后建立了静态模拟煤层自燃过程的大型自然发火实验台(其中法国的实验台装煤5t、美国的13t、前苏联的4t、英国的1t)。
根据实验结果,从煤自燃的氧化性和放热性两个方面对煤的自燃性进行了考察。
该实验采用我国最大的煤自然发火实验台(西安科技大学XKIII型)进行煤自然发火过程的实验研究,较好地模拟了煤实际条件下的自燃过程及特征参数,其测试的自燃性及自然发火期与实际情况基本相符。
1 实验原理及过程煤自然发火是由于煤与氧接触时发生化学吸附和化学反应放出热量,当放出热量大于散发的热量时,煤温上升而导致发火。
煤低温自然发火实验就是该过程的模拟,即在实验条件下,依靠煤自身氧化放热升温,考察其煤温、氧气消耗量、一氧化碳产生量以及其它气体的变化规律。
1.1 实验原理该实验装置主要采用西安科技大学XKIII型实验发火台,可以模拟现场散热情况、漏风状况及浮煤厚度,以井下温度(15~30℃)作为实验起始温度,利用煤氧化放热引起自然升温,连续检测实验炉内各点煤样的温度、气体变化情况,以研究煤的低温氧化放热特性,预测煤的自燃倾向性及自然发火期。
1.2 实验条件及过程在实验前从王洼二矿煤矿采集混煤2t,用塑料编织袋包装,运送到实验地点。
煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进【摘要】本文针对煤自燃倾向性色谱法进行了实验研究及改进。
在探讨了该研究背景和目的,明确了研究的重要性。
在正文中,详细描述了煤自燃倾向性色谱法的实验方法,对实验结果进行了深入的分析,并提出了改进方法。
通过对实验数据的比较,发现了一些关键的差异和趋势,同时也探讨了实验研究中遇到的问题与挑战。
在总结了煤自燃倾向性色谱法实验的意义与价值,展望了未来的研究方向。
本研究将有助于深入了解煤自燃倾向性的机理,为预防煤矿安全事故提供重要的科学依据。
【关键词】煤自燃倾向性色谱法、实验研究、改进、实验方法、实验结果、数据分析、问题与挑战、意义、展望、研究方向。
1. 引言1.1 煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进的背景煤自燃是指煤在空气中受潮后,由于内部热量逐渐升高并达到点火温度,从而自行燃烧的现象。
煤自燃不仅造成煤矿事故,还会释放大量有害气体和灰尘,影响环境和人体健康。
煤自燃倾向性的准确评估对煤矿安全和环境保护至关重要。
色谱法是一种常用的分析方法,可以通过检测样品中的化学成分来评估煤的自燃倾向性。
煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进,是为了提高煤自燃倾向性的检测准确性和可靠性,从而更有效地预防和控制煤自燃。
随着科技的不断发展,煤自燃倾向性色谱法的实验方法也在不断优化和改进。
通过研究煤样品的燃烧特性和化学成分,可以更精确地评估其自燃倾向性,为煤矿生产提供科学依据。
本文旨在探讨煤自燃倾向性色谱法实验研究的现状与问题,并提出改进方法,为煤矿安全和环境保护作出贡献。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对煤的自燃倾向性进行色谱法实验研究,探讨其自燃机理及影响因素。
具体来说,我们旨在通过实验分析煤中各种化合物的组成及含量,探索导致煤自燃的关键因素。
我们希望通过改进色谱法实验方法,提高研究的准确性和可靠性,为预防煤自燃提供更为科学的依据。
通过本研究,我们希望能够深入理解煤的自燃机理,为煤矿生产安全提供更有效的措施,并为相关工程技术和管理决策提供科学依据。
各位同学:由于今年上半年矿井火灾防治的两个实验报告没有交, 现在学校参加教育部评估, 所有同学都必须补上实验报告, 在-9-18( 星期三) 中午之前交上来! 事关教育部评估, 请大家认真仔细撰写实验报告, 出现问题个人负责!实验日期: 第三周星期一为 3月11日, 其它时间大家往后推, 查日期!煤的自燃倾向性鉴定一、实验目的1.1了解ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理和基本构造;1.2掌握利用ZRJ—1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。
2. 测试原理2.1 仪器工作原理煤自燃倾向性色谱吸氧测定法是基于煤在低温常压下对氧的吸附属于单分子物理吸附状态为理论基础, 按朗格谬尔单分子层吸附方程, 用双气路流动色谱法测定煤吸附流态氧的特性, 以煤在限定条件下, 测定其吸氧量, 以吸氧量值作为煤自燃倾向性分类主指标。
煤的自热首先是开始于吸附空气中的氧气。
当煤中含有一定量的硫份时, 其自热不仪由煤自身吸附空气中的氧而开始的过程, 而且硫化矿物的存在还会吸附空气中的氧气并分解释放热量, 促进煤的自热氧化。
当煤-中不含或含少量硫化物时, 其开始的自热过程主要表现为煤自身吸附空气中的氧气的升温氧化过程。
煤的后随的氧化过程正是开始于吸附氧以后的表面反应, 煤最初的吸氧特性反应了有关煤自热的某些特性, 煤吸氧特性参量主要有: 吸附氧量、吸附环境温度和吸附过程参量。
经过大量的试验研究表明, 煤在低温常压下对氧的吸附符合刚格谬尔(Langmuir)提出的吸附规律, 在实验中应满足下述条件: ①固体表面是均匀的, 也即对某一单组份的煤粒能够认为其表面是均匀的, 因此将每个组份颗粒的Langmuir吸附值叠加, 可使煤的Langmuir吸附从总体上符合Langmuir吸附规律;②被吸附分子问没有相互作用力; ③吸附为单分子层吸附; ④在一定条件下, 吸附与脱附之间能够建立动态平衡。
从而能够按单分子层吸附理论推导出的Langmuir吸附方程计算吸附量。
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤自燃倾向性是指煤炭在一定环境条件下自然发火的能力。
在煤矿生产和存储过程中,煤的自燃常常会导致重大的火灾和安全事故,给企业和人员带来严重损失。
因此,准确鉴定煤的自燃倾向性对煤矿安全具有重要意义。
本文旨在通过DSC(差示扫描量热法)实验方法对煤的自燃倾向性进行鉴定研究。
二、研究方法与实验设计(一)研究方法本实验采用DSC方法进行煤自燃倾向性的研究。
DSC技术是通过测定样品在程序升温过程中的热流变化来分析物质的热稳定性、反应热和动力学参数等,对于煤自燃倾向性的研究具有重要意义。
(二)实验设计1. 样品准备:选取不同地区、不同种类的煤炭作为实验样品。
2. 实验条件:设定DSC仪器的温度程序,以及必要的操作参数。
3. 实验步骤:将煤样置于DSC仪器中,按照设定的程序升温,并记录热流变化数据。
三、实验结果与分析(一)实验结果通过DSC实验,我们得到了各煤样在程序升温过程中的热流变化曲线,以及相关的热力学参数。
(二)结果分析1. 煤样的热稳定性分析:通过DSC曲线,我们可以分析煤样的热稳定性。
热稳定性差的煤样在较低温度下就可能出现放热反应,具有较高的自燃倾向性。
2. 反应热分析:DSC曲线可以反映煤样在反应过程中的吸热和放热情况。
通过分析反应热,我们可以了解煤样在自燃过程中的能量变化。
3. 动力学参数分析:根据DSC数据,我们可以计算煤样反应的活化能、反应速率等动力学参数,进一步评估煤的自燃倾向性。
四、讨论与结论(一)讨论本实验采用DSC方法对煤自燃倾向性进行了研究,实验结果表明DSC技术可以有效地反映煤的自燃倾向性。
然而,由于煤炭种类繁多,不同煤样的自燃倾向性可能存在差异,因此在实际应用中需要结合具体情况进行分析。
此外,环境因素如温度、湿度等也可能影响煤的自燃倾向性,需要在实验中加以考虑。
(二)结论本实验通过DSC方法对煤自燃倾向性进行了鉴定研究,得到了各煤样的热稳定性、反应热和动力学参数等数据。
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是一种常见的煤炭储存和运输过程中的问题,它不仅会对煤炭资源造成浪费,还会对环境和人员安全造成威胁。
因此,对煤自燃倾向性的鉴定显得尤为重要。
近年来,随着科技的发展,差示扫描量热法(DSC)作为一种新型的煤自燃倾向性鉴定方法,已经在国内外得到了广泛的应用。
本文旨在通过DSC实验研究,探讨煤自燃倾向性的鉴定方法及影响因素,为煤炭的安全储存和运输提供理论支持。
二、实验原理及方法1. 实验原理DSC是一种热分析技术,通过测量样品在加热或冷却过程中的热效应,可以研究物质的物理和化学性质。
在煤自燃倾向性鉴定中,DSC通过测量煤样在加热过程中的热流变化,反映煤样的氧化反应程度和自燃倾向性。
2. 实验方法(1)样品准备:选取不同地区、不同煤种的煤炭样品,进行破碎、筛分、干燥等处理,制备成符合实验要求的煤样。
(2)DSC实验:将煤样置于DSC仪中,设置不同的加热速率和温度范围,记录煤样在加热过程中的热流变化。
(3)数据处理:对DSC实验数据进行处理,计算煤样的氧化反应程度和自燃倾向性指标。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过DSC实验,我们得到了不同煤样在加热过程中的热流变化曲线,以及相应的氧化反应程度和自燃倾向性指标。
2. 结果分析(1)煤的自燃倾向性与煤的化学成分、物理性质、环境条件等因素密切相关。
通过DSC实验,可以定量地反映煤的氧化反应程度和自燃倾向性,为煤的自燃倾向性鉴定提供了一种有效的方法。
(2)DSC实验中,加热速率和温度范围对实验结果有影响。
加热速率过快或温度范围设置不当可能导致煤样的氧化反应不完全或误判。
因此,在实验过程中需要合理设置加热速率和温度范围,以保证实验结果的准确性。
(3)不同地区、不同煤种的煤炭自燃倾向性存在差异。
通过DSC实验,可以比较不同煤样的自燃倾向性,为煤炭的安全储存和运输提供依据。
四、影响因素及改进措施1. 影响因素(1)煤的化学成分和物理性质:煤的化学成分和物理性质对自燃倾向性有重要影响。
《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是一种常见的矿井灾害,其发生不仅会造成巨大的经济损失,还可能对矿工的生命安全构成严重威胁。
煤的自燃倾向性鉴定是预防煤自燃灾害的重要环节,准确判断煤的自燃倾向性对于制定有效的防火措施具有重要意义。
近年来,随着科技的发展,差示扫描量热法(DSC)被广泛应用于煤自燃倾向性的鉴定实验中。
本文旨在通过DSC实验,对煤的自燃倾向性进行深入研究,以期为煤炭安全开采提供科学依据。
二、实验原理及方法1. 实验原理DSC(差示扫描量热法)是一种热分析技术,通过测量物质在加热或冷却过程中的热流变化,可以获得物质的热力学性质。
在煤自燃倾向性鉴定实验中,DSC技术可以用于测量煤样在加热过程中的热流变化,从而得到煤样的放热特性及反应过程。
根据这些数据,可以判断煤的自燃倾向性。
2. 实验方法(1)选取具有代表性的煤样,进行破碎、筛分等预处理,得到符合实验要求的煤样。
(2)将煤样置于DSC设备中,设置不同的温度梯度进行加热。
(3)记录煤样在加热过程中的热流变化数据,分析其放热特性及反应过程。
(4)根据实验数据,判断煤样的自燃倾向性。
三、实验结果与分析通过DSC实验,我们得到了煤样在加热过程中的热流变化曲线。
通过对这些曲线的分析,我们可以得到煤样的放热特性及反应过程。
根据这些数据,我们可以将煤样的自燃倾向性分为低、中、高三个等级。
在本次实验中,我们发现不同地区、不同种类的煤样在DSC 曲线上的表现存在明显差异。
这表明煤的自燃倾向性与其化学成分、物理结构等因素密切相关。
通过对DSC曲线的深入分析,我们可以得到以下结论:1. 某些煤样的DSC曲线在较低温度下即出现明显的放热峰,表明这些煤样具有较高的自燃倾向性,需要特别关注。
2. 某些煤样的DSC曲线在较高温度下才出现放热峰,或者整个加热过程中放热量较小,表明这些煤样的自燃倾向性较低。
3. 通过对比不同煤样的DSC曲线,我们可以发现不同煤种在自燃倾向性上的差异,这为制定针对性的防火措施提供了依据。
煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进煤自燃是指煤在储存或运输过程中自行发生自燃现象。
煤自燃会导致煤炭的质量损失、能源浪费、环境污染以及安全事故等问题,给煤炭生产和使用带来巨大的经济和社会损失。
研究煤自燃的倾向性和机制具有重要的理论和应用价值。
本文介绍了煤自燃倾向性色谱法的实验研究及改进方法。
煤自燃倾向性色谱法是一种用于测定煤自燃倾向性的方法,其基本原理是通过测定煤样中特定组分的释放速率来判断其自燃倾向。
常用的色谱法包括热重分析-气相色谱(TG-GC)、煤样爆炸气体释放分析及煤样稳定性直接释放法(MBG)、便携式自燃测量系统等。
实验研究中,首先需选择合适的煤样并进行煤样的预处理,包括煤样粉碎、筛分及煤样组分分析等。
将处理好的煤样放入高温箱中,通过加热使煤样热解,并收集释放的气体。
然后,利用色谱仪对收集到的气体进行分析,根据检测到的组分峰面积和面积比值来判断煤样的自燃倾向性。
在实验中,需要注意以下几个问题。
煤样的选择要具有代表性,可以根据煤炭的产地、种类、粒度等特征进行选择。
煤样的预处理要严格按照标准方法进行,以消除预处理过程对煤样自燃倾向的影响。
实验过程中要注意温度、时间及气氛的控制,以保证实验的准确性和可重复性。
结果的分析和解释要结合实际情况,判断煤样的自燃倾向性及可能的机制。
传统的煤自燃倾向性色谱法仅能提供煤样自燃倾向的相对评价,并不能定量地反映煤样的自燃倾向。
为了解决这个问题,可以通过改进色谱分析仪器及方法,提高测试结果的准确性和可靠性。
可以增加对煤样爆炸气体的监测和分析,以更全面地了解煤样的自燃倾向性。
还可以结合其他分析技术如红外光谱、质谱等,进行多元分析,进一步提高煤自燃倾向性的测定精度。
还可以利用数值模拟方法对煤自燃的倾向性进行研究。
数值模拟方法可以模拟煤样在储存或运输过程中的温度、湿度、气氛等环境参数,通过计算煤样的热解过程及释放的气体,从而预测煤样的自燃倾向性。
数值模拟方法具有较高的准确性和灵活性,可以为煤炭生产和使用提供指导和参考。
煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进煤自燃是一种非常危险的现象,它可能导致严重的火灾和安全事故,对煤矿工人和设备造成严重的损失。
研究煤的自燃倾向性及预防措施对于煤矿安全管理至关重要。
色谱法是一种常用的分析方法,可以用于煤的自燃倾向性研究。
本文将从煤自燃的原理和危害、色谱法在煤自燃研究中的应用、以及对色谱法实验的改进等方面展开论述。
一、煤自燃的原理和危害煤是一种易燃物质,含有大量的碳氢化合物和其他易燃物质,同时受到水分、氧气等外界条件的影响,会产生自燃的倾向。
当煤堆储存在空气中,温度升高、氧气供给充足时,煤中的易燃物质会不断氧化,产生大量热量,导致煤自燃。
煤自燃不仅会造成煤矿和煤炭库的火灾,还会释放大量有害气体,对环境和人体健康造成危害。
二、色谱法在煤自燃研究中的应用色谱法是一种用于物质分离和检测的分析方法,通过不同组分在固定相和流动相中的分配系数差异,实现物质的分离和检测。
在煤自燃研究中,色谱法可以用于煤样中易燃物质和氧化产物的分离和定量分析,从而了解煤的自燃特性。
煤自燃的发生受多种因素影响,包括煤的热性能、化学成分、微观结构等,色谱法可以有效地对这些因素进行分析和研究。
三、色谱法实验研究在煤自燃倾向性色谱法实验研究中,首先需要选择合适的色谱柱和检测方法。
常见的色谱柱包括石英毛细管柱、碳链柱等,检测方法包括气相色谱法、液相色谱法等。
然后,需要选择合适的色谱条件,包括流动相的选择、流速、温度程序等。
接下来,对煤样进行样品前处理,如提取、分离、富集等操作,将样品中的有机物或氧化产物分离出来,以便进行后续的检测和分析。
利用色谱仪对分离出的物质进行检测和定量分析,得到煤样中不同化合物的含量和成分信息。
传统的色谱法在煤自燃研究中存在一些问题,如分离效果不佳、操作复杂、分析周期长等。
有必要对色谱法实验进行改进,以提高煤自燃倾向性的研究效率和精度。
四、色谱法实验的改进针对传统色谱法在煤自燃研究中存在的问题,可以采取以下几种改进措施:1. 优化色谱柱和检测方法:选择合适的色谱柱和检测方法对煤样进行分离和检测,以提高分离效果和分析精度。
煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进煤自燃是指煤在储存、运输或使用过程中由于内部热源的存在导致自身发生氧化反应而引发的火灾事故。
煤自燃不仅造成了巨大的经济损失,同时也会对环境产生严重的污染。
煤自燃的倾向性研究对于有效预防和控制煤自燃事故具有重要意义。
煤的自燃倾向性受到多种因素的影响,例如煤的种类、煤的含水率、煤的结构和煤中存在的氧化物。
传统的煤自燃倾向性测试方法主要是利用试验室条件下的小尺寸模拟煤堆进行实验观测。
这种方法存在着实验条件难以控制的问题,很难准确地模拟实际的煤自燃过程。
近年来,煤自燃倾向性色谱法成为了一种新的研究方法。
该方法通过分析煤样中产生的气体和液体产物,来评估煤的自燃倾向性。
这种方法具有快速、准确和可定量测量的优点,并且可以实时监测煤样的自燃过程。
煤自燃倾向性色谱法的实验研究需要使用气相色谱仪和液相色谱仪。
煤样经过预处理后,在特定的温度条件下进行加热,产生的气体样品通过气相色谱仪进行分析。
液体产物则通过液相色谱仪进行分析。
通过分析这些气体和液体产物的组成和含量,可以得到煤自燃倾向性的指标。
目前的煤自燃倾向性色谱法存在一些问题。
由于煤中的复杂组分,色谱分析结果的解释和定量存在一定的难度。
由于实验条件的限制,目前的研究多集中在室温下进行,难以模拟实际的煤自燃过程。
为了改进煤自燃倾向性色谱法,可以采取以下措施。
应该加强对煤自燃过程中产生的气体和液体产物的成分分析和特性研究,以提高分析结果的准确性和可靠性。
应该改进实验条件,尽可能接近实际的煤自燃过程。
可以考虑在可控的大尺寸煤堆中进行实验,或者在实际煤堆中进行实时监测。
还可以结合其他研究方法,如煤的物理性质测试、热学性质测试等,综合评估煤的自燃倾向性。
这样可以更全面地了解煤的自燃特性,并提供更准确可靠的预测和控制方法。
煤自燃倾向性色谱法是一种新兴的研究方法,通过分析煤样中产生的气体和液体产物评估煤的自燃倾向性。
该方法目前存在一些问题,需要进一步研究和改进。
不同自燃倾向性煤自燃氧化特性试验研究余明高;袁壮;褚廷湘;郭品坤;郑凯【期刊名称】《火灾科学》【年(卷),期】2016(025)003【摘要】为了研究不同自燃倾向性煤自燃特性变化规律,利用煤氧化动力学测定系统,测试了三种不同自燃性煤的氧化特征.结果表明:(1)单一气体生成量、耗氧量及耗氧速率均随着煤自燃性的增强而增大,且CO生成量和耗氧速率急剧上升的拐点温度与出现C2H4气体的温度相同.(2)CO、CO2和C2H4产生率具有明显的阶段性,且前两种气体最大产生率所对应的温度相同;当不同自燃性煤的温度超过80℃时,两组指标CO/ΔO2和CO/CO2均迅速增大,表明其氧化反应加快.(3)在TG-DSC试验中,煤的氧化燃烧过程可分为5个阶段,对应于4种特征温度.其中过渡稳定阶段指煤的质量保持稳定,是失重到增重的过渡态,且不同自燃性煤每个阶段持续时间及阶段性特征温度存在显著差异.【总页数】8页(P119-126)【作者】余明高;袁壮;褚廷湘;郭品坤;郑凯【作者单位】重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作,454003;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作,454003;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆,400030【正文语种】中文【中图分类】X936;X932【相关文献】1.新疆弱粘煤自燃氧化特性试验研究 [J], 王坤;宋双林;师吉林;王大强;赵亚明;陈庆丰2.煤自燃倾向性色谱法实验研究及改进 [J], 李康3.基于低温氧化产物的煤自燃倾向性快速测定方法 [J], 赵钢波;刘宝军;董雅梅;冯天朝4.煤自燃倾向性及测定中的影响因素研究 [J], 陈媛媛5.物化结构对胜利褐煤自燃倾向性的影响 [J], 高琳;莫琼;廖俊杰;常丽萍;鲍卫仁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同自燃倾向性煤的指标气体产生规律实验研究沈云鸽;王德明;朱云飞【摘要】In order to study the variation laws of index gases for the spontaneous combustion of coal with different spontaneous combustion tendency,and improve the accuracy of prediction and forecast on the coal spontaneous combustion in early stage, the variation of oxidation time with temperature for four kinds of coal with different metamorphic degree including the Inner Mongolia lignite,Shendong long flame coal,Henan gas coal and Zaozhuang coking coal were obtained by using the tempera-ture programmed experimental system,as well as the variation laws of concentration of index gases in the process of coal oxi-dation. The results showed that CO and ethylene should be taken as the preferred index gases in the early forecast of coal spontaneous combustion for lignite with the highest spontaneous combustion tendency. The judgment indexes of coal spontane-ous combustion for the long flame coal which is easy to occur spontaneous combustion should take ethylene and the olefin/paraffin ratio as the primary,supplemented by CO. Ethylene and the olefin/paraffin ratio should be taken as the forecast in-dexes of coal spontaneous combustion for the gas coal with the lower spontaneous combustion tendency. CO was the best fore-cast index gas of spontaneous combustion for the coking coal with the lowest spontaneous combustion tendency.%为研究不同自燃倾向性煤的自燃指标气体变化规律,提高对煤早期自燃预测预报的准确度,采用程序升温实验系统,得到内蒙古褐煤、神东长焰煤、河南气煤及枣庄焦煤4种不同变质程度煤的氧化时间随温度的变化关系,以及指标气体浓度在煤氧化过程中的变化规律.结果表明:自燃倾向性最高的褐煤应以CO和乙烯作为煤自燃早期预报的首选指标气体;易自燃的长焰煤应采用乙烯和烯烷比为主、以CO为辅的煤自燃判定指标;自燃倾向性较低的气煤应以乙烯和烯烷比作为煤自燃预报指标;CO 是自燃倾向性最低的焦煤的最佳自燃预报指标气体.【期刊名称】《中国安全生产科学技术》【年(卷),期】2018(014)004【总页数】6页(P69-74)【关键词】煤自燃;自燃倾向性;指标气体;预测预报【作者】沈云鸽;王德明;朱云飞【作者单位】煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室中国矿业大学,江苏徐州221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116;煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室中国矿业大学,江苏徐州221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116;煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室中国矿业大学,江苏徐州221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】X9360 引言煤自燃是矿井火灾的主体,是煤炭开采,储存和运输过程中的主要灾害之一[1],可烧毁大量煤炭资源,更威胁着煤矿的安全生产[2]。
指标气体分析法作为预测煤早期自燃的重要方法,一直以来被众多学者加以研究。
刘璐和梅国栋[3]以朝阳煤矿为例在基于灰色关联分析的基础上研究了煤自然发火气体预报指标;何萍等[4]结合煤岩学分析了煤氧化过程中的气体特征和煤自燃指标气体选择;其中,较为认可的指标气体主要是CO,C2H4,C2H6,C2H2等及其辅助指标[5]。
众多学者通过实验,研究各煤种的阶段性气体指标特征和指标气体选择,却忽略了不同煤种的自燃倾向性与煤氧化过程中生成气体的关系。
为此本文基于煤自燃综合测试实验,选取4种变质程度不同的煤样进行氧化模拟实验,得到了煤样的自燃倾向性结果和生成气体规律,并将两者加以结合来分析煤样自燃倾向性对指标气体的影响。
1 实验系统及过程1.1 实验系统实验采用中国矿业大学研制的煤自燃特性综合测试系统,在设定的升温速率下针对煤样氧化升温过程中的气体浓度、氧化时间和温度等相关参数进行测试。
如图1所示,该系统主要由煤样罐、气瓶、程序控温箱、气体预热管、气体自动采集系统、数据采集系统和气体分析系统组成。
图1 煤自燃特性综合测试系统Figure 1 Coal spontaneouscombustion characteristics of a comprehensive test system选取神东长焰煤、内蒙古褐煤、河南气煤以及枣庄焦煤共4种煤样进行工业分析和元素分析,结果如表1所示。
4种变质程度不同的煤样之间各种参数有较大的差异。
褐煤的水分、灰分和挥发分含量在这4种煤样中都是最高的,焦煤的C元素和H元素比其他煤样的C,H元素含量高,以及褐煤的O元素在4种煤样中含量最高。
由此可得,4种煤样变质程度依次为焦煤>气煤>长焰煤>褐煤。
煤中含有的水分、灰分、挥发分以及各种矿物元素会影响煤样氧化过程中的产热产气特性,因此选取这4种煤样是合理的。
表1 煤样的工业分析及元素分析Table 1 Coal samples of industrial analysisandelemental analysis煤样Mad/%Ad/%Vdaf/%C/%H/%O/%S/%褐煤28.112.246.3567.343.8525.171.56长焰煤9.547.2629.1477.334.2618.150.91气煤3.556.8435.4578.924.8914.910.95焦煤0.466.5524.1682.155.3511.371.551.2 实验过程1) 为了避免煤样粒径过大或过小对耗氧量的影响[6],实验时筛选出0.18~0.38 mm的煤粒;2) 将筛选出的煤样放在真空干燥箱内设定40℃干燥48 h,保证煤样在后续氧化升温时不受水分影响;3) 取出一定量的煤样放入煤样罐中,为防止煤粒被气流带入管路造成堵塞在煤样上方盖一层石棉;4)连接好气路和热电偶,同时通入氮气以检查气路的严密性;5) 调节氮气流量,等煤温升到40℃后将氮气换为干空气,调整好空气流量,运行1 h以排除煤样中吸附和管路中残余的氮气,然后设置温升速率对煤样进行测试;6)设置控温箱温度控制方式为0℃跟踪控制,启动温度控制系统采集煤样温度;7)温度达到指定温度时恒温5 min,测试煤样温度并采集气样进行分析;8) 当煤样温度达到200℃时停止实验。
2 煤样的自燃倾向性分析图2是4种不同变质程度煤样的绝热氧化时间随温度的变化关系。
煤的绝热氧化时间能反应出不同变质程度煤的氧化能力,越容易自燃的煤其氧化升温速率越快。
由图2可知,4种煤样在程序升温至200℃的过程中,褐煤用时最短,焦煤用时最长,因此可认为从褐煤、长焰煤、气煤到焦煤,煤样的绝热氧化能力是逐渐下降的。
为了验证煤的自燃倾向性和变质程度的关系,将实验时记录的70℃的出口氧气浓度CO2和交叉点温度Tcpt根据煤自燃倾向性的综合判定指数计算式(见式(1)~(3))[7],并依据表2煤的自燃倾向性判定指标来判定煤的自燃倾向性。
得到的实验结果见表3。
图2 氧化时间与温度变化关系Fig.2 Oxidation time and temperature changes(1)(2)I=φ(φCO2ICO2+φTcptITcpt)-300(3)式中:ICO2为煤样温度70℃时煤样罐出气口氧气浓度指数;CO2为煤样温度达到70℃时煤样罐出气口氧气浓度;ITcpt 为煤在程序升温条件下交叉点温度指数;Tcpt为煤在程序升温条件下的交叉点温度。
表2 煤自燃倾向性分类指标Table 2 Coal spontaneous combustion propensityclassification index自燃倾向性分类容易自燃自燃不易自燃判定指数I<600600~1200>1200表3 煤的出气口氧气浓度CO2和判定指数I及自燃倾向性分类Table 3 Coal outlet Oxygen concentration and determinationindex I and spontaneous combustion propensity classification煤样CO2自燃倾向性判定指数I自燃倾向性分类褐煤17.141容易自燃长焰煤17.63332容易自燃气煤20.27810自燃焦煤20.42942自燃表3是4种煤样的自燃倾向性判定结果。
随着煤样变质程度的加深,70℃的煤样罐出气口氧浓度逐渐增加,煤的自燃倾向性判定指数也在逐渐变大。
这是因为煤的自燃倾向性与煤的氧化能力和煤样氧化过程释放的热量强度相关,低变质程度的煤样表面有很多易氧化的活性结构,这些活性结构与氧气接触后发生氧化反应释放热量,随着温度的上升,参加氧化的活性结构和官能团越来越多,氧化强度增大以及产热强度增大;而且低变质程度的煤样挥发分和O元素等含量都较高,这些都会加快煤的氧化进程,导致煤样反应时的耗氧量增加,煤样表现出较低的自燃倾向性。