煤氧化热解过程中氢气生成的规律的研究

煤炭自燃引发的火灾是煤矿主要的重大灾害之一,矿井内煤炭自燃一直是制约我国煤炭工业发展的重要因素,也是对工作人员生命造成威胁的主要灾害。为了能够及时有效得指导矿井灭火,那么最关键的在于对井下煤炭自然发火的早期预测以及预报。长期以来各个产煤国家通过现场以及实验研究都得出了能够预测预报煤炭自燃的标志性气体。近年来美国、澳大利亚等国家的一些学者提出氢气也可作为预报煤层自燃发火的指标气体。尤其是在认为已熄灭的或者将要启封的火区内进行侦查或修复工作时尤其重要,H2的出现可能预示着复燃。为了研究不同煤种氢气的生成规律及与温度的关系,本文进行了不同煤种的煤氧化升温实验,从而追踪不同煤种氢气的生成规律以及其随温度的变化趋势。 本文通过选取晋城窑平煤矿的无烟煤、山煤长春兴煤矿的长焰煤以及山煤恒兴煤矿的肥煤这三种变质程度不同的煤进行氧化升温实验研究,从而得出三种不同的煤种氢气随温度变化的趋势以及规律。并通过灰色关联度分析法得出不同煤种氢气生成规律的关联性。以及变质程度对其生成规律的影响。通过对一缘煤矿在灭火后火区封闭后现场温度气体的监测,研究了一缘煤矿井火灾的H2和CO的关系并把两者结合起来通过拟合曲线以及两者的差值比值比较来分析火区动态,为现场灭火提供了依据。 其次在改变氧化升温实验时条件(煤样粒径、升温速率、空气流量)的情况下对三种煤进行了实验,并通过实验结果的对比得出条件的改变并不能改变氢气的生成规律及趋势,只是在条件改变的情况下相同温度条件下氢气的生成量会有所变化。