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煤低温氧化动力学参数测试方法对比研究

候飞 曹威虎 王艺 仲晓星

候飞,曹威虎,王艺,等.煤低温氧化动力学参数测试方法对比研究[J].工矿自动化,2021,47(9):58-64..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17812
引用本文: 候飞,曹威虎,王艺,等.煤低温氧化动力学参数测试方法对比研究[J].工矿自动化,2021,47(9):58-64..  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17812
HOU Fei, CAO Weihu, WANG Yi, et al. Comparative study on test methods of coal low-temperature oxidation kinetic parameters[J]. Industry and Mine Automation, 2021, 47(9): 58-64. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17812
Citation: HOU Fei, CAO Weihu, WANG Yi, et al. Comparative study on test methods of coal low-temperature oxidation kinetic parameters[J]. Industry and Mine Automation, 2021, 47(9): 58-64. doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17812

煤低温氧化动力学参数测试方法对比研究

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.17812
基金项目: 

国家自然科学基金面上资助项目(51774276)

国家自然科学基金重点项目(52130411)

详细信息
  • 中图分类号: TD752

Comparative study on test methods of coal low-temperature oxidation kinetic parameters

  • 摘要: 针对现有研究缺乏对不同煤低温氧化动力学参数测试方法的对比分析,采用Coats-Redfern法、q/m法及Starink等转化率法3种测试方法分别计算煤低温氧化动力学参数,并以煤氧化自热反应时间和自燃临界堆积厚度作为对比参量比较3种方法的准确性。通过绝热氧化装置和同步热分析仪进行了煤样在纯氧和贫氧条件下的绝热氧化实验、多升温速率实验和恒温实验。根据热分析实验结果,分别采用3种方法计算煤低温氧化动力学参数。依据获得的动力学参数计算煤氧化自热反应时间和自燃临界堆积厚度。将计算结果与实测的煤氧化自热反应时间和采空区实际遗煤厚度进行对比,评价3种方法的准确性。实验结果表明:① 通过绝热氧化实验实测的煤氧化自热温度变化率随时间的推移均逐渐增大;采用Coats-Redfern法计算得到的温度在0~8 h(q/m法为0~10 h)内几乎不发生变化,超过这一时间段后温度迅速升高;采用Starink等转化率法获得的温度变化趋势与绝热氧化实验实测结果类似。② 采空区实际遗煤厚度大于Coats-Redfern法计算得到的临界堆积厚度;采用q/m法获得的临界堆积厚度超过了该工作面所在煤层厚度,与实际明显不符;采用Starink等转化率法获得的计算结果与实际较为接近。③ 采用Starink等转化率法获得的预测结果与实测结果更为接近,表明Starink等转化率法得到的煤低温氧化动力学参数较其他2种测试方法更为准确。

     

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出版历程
  • 刊出日期:  2021-09-20

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