基于耗氧量的煤自燃倾向性快速鉴定方法.pdfVIP

第23卷第l期 ．湖南科技大学学报(自然科学版) V01．23No．1 of Mar． 2008 2008年3月 JoumalHunan of ScienceEdition) UniversityScienceTechnology(Natural 基于耗氧量的煤自燃倾向性快速鉴定方法 陆伟 (煤炭科学研究总院重庆研究院，重庆400037) 摘要：为了能够更加科学快速地对煤的自燃倾向性进行鉴定和分类，对我国现行的煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法的不科学 性进行了分析和评价，对煤低温氧化耗氧量与煤自燃倾向性之闻的关系进行理论分析，得出在低温氧化过程中莱一温度时煤每消 耗1tool氧量释放的热量大体相同．那么单位质量煤在某一温度段消耗氧量大，产生热量也就越多，该煤也就更容易自燃，其自燃倾 向性也就越强．在此理论基础上提出了将一定煤样量置手静态的一定量空气中。并加热使其加速氧化，以此来测试煤的低温氧化耗 氧量．研制了相应的测试装备。并对不同煤种、不同氧化时间和不同氧化温度的耗氧量进行了测试．最后，初步给出了基于耗氧量的 煤自燃倾向性分类原则和方法．图3，表2，参11． 关键词：自燃倾向性；耗氧量；低温氧化；静态测试 中图分类号：TD75 文献标识码：A 煤的自燃倾向性，即煤自燃难易程度，是煤低温 需要的实验条件比较苛刻，对于自燃倾向性较弱的煤 氧化性的体现，是煤的内在属性之一嗍．不同煤层、不 需要的测试时间比较长．因此，寻找一既能够反应煤 同矿井的煤具有不同的煤自燃倾向性．煤自燃倾向性 的自燃性，又比较简单快速的方法尤为必要． 是煤矿防灭火等级划分的基本依据，所有防灭火技术 1 煤低温氧化消耗氧的理论分析 与措施都建立在煤自燃倾向性鉴定基础之上[41．因此， 科学地鉴定煤自燃倾向性对于矿井防灭火和煤炭储 比较准确测定煤在低温氧化过程的氧化反应耗 运过程是至关重要的． 氧量是比较困难的，过去一般采用让流态空气(或者 目前我国采用动态物理吸附氧的方法来鉴定煤 一定浓度的氧气)通过煤体，测试流态氧气浓度的变 自燃倾向性，即色谱吸氧鉴定法吧该方法是以每克 化来求得煤的氧气消耗量[14．但是煤低温氧化消耗氧 325 干煤在常温(30℃)、常压(101Pa)下的物理吸附 气量特别微小，特别是在60一80℃以下，往往检测不 氧量作为分类的主指标，将煤的自燃倾向性划分为容 到流态氧气浓度的变化量，即使能够检测到变化量， 易自燃，自燃和不易白燃3个等级。我国现行煤自燃 其误差也是比较大的． 倾向性鉴定方法显然不足以能够体现煤自燃的本质 煤自燃的两个主体是煤和氧．由于煤结构的复杂 性和多样性，我们可以将煤与氧气的反应视为一个总 特性，特别是煤的低温氧化能力，作者在文献[7-9]dp 对此有详细论述．同时在文献【7—91中提出利用绝热氧 包反应．氧气结构简单且具有同一性．同时，煤低温氧 化模拟煤自燃过程，并以煤低温氧化活化能作为煤指 化消耗ltool的氧气产生的热量也是大体相等的，那 标对煤自燃倾向性进行鉴定的方法．该方法充分体现 么同样质量的煤，低温氧化情况下消耗氧气的量越 了煤自燃的过程特性，反应了煤的低温氧化能力，理 多，产生的热量越大，那么也就越容易自燃，其自燃倾 论性强，无疑是比较科学和先进的方法．但是该方法所 向性也就越强。因此，可以从消耗氧气量来快速判断 收稿日期：2007--07-10