基于交叉点法的煤自燃低温氧化阶段特性和关键参数

被引：76

作者：

徐永亮 ^{[1
,2
,3
]}

王兰云 ^{[1
,2
]}

宋志鹏 ^{[1
]}

余明高 ^{[1
,3
]}

荆国松 ^{[1
]}

机构：

[1] 河南理工大学安全科学与工程学院

[2] 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地

[3] 煤炭安全生产河南省协同创新中心

来源：

煤炭学报 | 2017年 / 42卷 / 04期

关键词：

交叉点温度法; 贫氧环境; 无量纲化; 产热特性; 无量纲最大放热速率;

D O I：

暂无

中图分类号：

TD752.2 [];

学科分类号：

摘要：

煤炭开采过程中,由煤自燃引起的矿井火灾是煤矿主要灾害之一。交叉点温度法(CPT)是测试煤自燃倾向性指标及温升特性参数的一种实验方法。基于交叉点温度法,通过程序升温测试系统对0.450.60 mm粒径的烟煤在氧体积分数分别为20.65%,17.80%,13.62%,10.49%,5.00%和3.00%的贫氧环境中分别进行了升温测试。通过煤体温升速率、炉温与煤温温差特性以及耗氧规律进行分析,结合程序升温过程煤样产热速率特性曲线,将煤自燃低温氧化过程划分为4个阶段:阶段Ⅰ-无反应阶段,阶段II-吸热阶段,阶段Ⅲ-快速放热阶段,阶段Ⅳ-稳定放热阶段。同时通过对煤自燃升温过程能量守恒公式进行归一化处理,加热炉体与煤体温差在阶段Ⅰ和阶段Ⅳ分别为由ατ和(B-1)ατ决定,而在阶段Ⅲ出现交叉点温度必须满足B>1这一条件,经对比实验数据契合理论推导结论。

引用

页码：935 / 941

页数：7

共 21 条

[1]

煤耗氧速率与CO生成速率的计算及实验论证 [J].

刘伟 ;

秦跃平 ;

乔珽 ;

马步才 .

中国矿业大学学报, 2016, (06) :1141-1147

[2]

基于交叉点温度法煤自燃倾向性评定指标的物理内涵 [J].

王寅 ;

王海晖 .

煤炭学报, 2015, 40 (02) :377-382

[3]

煤实验最短自然发火期的快速测试 [J].

王德明 ;

亓冠圣 ;

戚绪尧 ;

辛海会 ;

仲晓星 ;

窦国兰 .

煤炭学报, 2014, 39 (11) :2239-2243

[4]

煤自燃中的各种基元反应及相互关系:煤氧化动力学理论及应用 [J].

王德明 ;

辛海会 ;

戚绪尧 ;

窦国兰 ;

仲晓星 .

煤炭学报, 2014, 39 (08) :1667-1674

[5]

瓦斯与煤自燃共存研究(Ⅰ):致灾机理 [J].

周福宝 .

煤炭学报, 2012, 37 (05) :843-849

[6]

基于程序升温的煤自燃临界温度测试方法 [J].

仲晓星 ;

王德明 ;

尹晓丹 .

煤炭学报, 2010, 35(S1) (S1) :128-131

[7]

煤自燃倾向性测试方法综述 [J].

王海晖 .

安全与环境学报, 2009, 9 (02) :132-137

[8]

金属网篮交叉点法预测煤自燃临界堆积厚度 [J].

仲晓星 ;

王德明 ;

周福宝 ;

陆伟 .

中国矿业大学学报 , 2006, (06) :718-721

[9]

Analysis on the Governing Reactions in Coal Oxidation at Temperatures up to 400°C[J] Jing Zhan;Haihui Wang;Feng Zhu;Shengnan Song International Journal of Clean Coal and Energy 2014,

[10]

Piloted ignition and extinction for solid fuels[J] Jiakun Dai;Michael A. Delichatsios;Lizhong Yang;Jianping Zhang Proceedings of the Combustion Institute 2013,

← 1 2 3 →