煤低温氧化性与自燃过程的实验及模拟的研究

采用理论、实验和计算机模拟等手段对煤的煤低温氧化性与自燃过程进行了较系统的研究。采用多种高精度的仪器的联用,实测煤整个氧化过程中不同氧化温度下吸氧量的值、放热量和重量变化率等参数; 找出了煤的吸氧量、放热量与温湿度、时间关系; 阐明了用某温度点吸氧量表示煤自燃倾向性高低的不合理性和煤自燃倾向高低主要由煤上具有反应活化能值的分子数及分子活化速率决定的; 求出煤在不同氧化阶段的动力学机理函数; 给出了用100-200℃温度段的吸氧速率qT′指标进行煤自燃倾向性高低评判方法、煤自燃倾向性等级分类的初步方案和煤层发火期估算的经验公式; 提出煤的实验最短发火期的概念,首次成功用小型绝热氧化炉(G≈1.5kg),实测煤的实验最短发火期值,并对建立了煤实验最短发火期数学模型; 依据热分析输出结果的数据库,开发了煤炭自然发火过程多参数计算软件,并用软件中的“自然发火过程的动态模拟子程序”对徐庄煤矿7235综放面煤层自然发火进行了准确的预测,确保了该工作面的安全回采。