【摘 要】
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针对煤自燃预报误报警问题,为消除影响CO精准预报煤自燃的干扰项,设计搭建了煤解吸-热解-氧化CO气体测试系统,以褐煤、肥煤及无烟煤为研究对象,对不同变质程度煤在煤层开采过程及煤自燃发展过程中可能存在的热成因CO气体(煤氧升温氧化O_T-CO,煤热解T-CO以及升温解吸P_T-CO)以及非热成因CO气体(煤氧常温氧化O_N-CO及降压解吸P_S-CO)进行了分类别的专项测试。通过设置不同工况模拟采场
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针对煤自燃预报误报警问题,为消除影响CO精准预报煤自燃的干扰项,设计搭建了煤解吸-热解-氧化CO气体测试系统,以褐煤、肥煤及无烟煤为研究对象,对不同变质程度煤在煤层开采过程及煤自燃发展过程中可能存在的热成因CO气体(煤氧升温氧化O_T-CO,煤热解T-CO以及升温解吸P_T-CO)以及非热成因CO气体(煤氧常温氧化O_N-CO及降压解吸P_S-CO)进行了分类别的专项测试。通过设置不同工况模拟采场不同成因CO的产生条件,对其释放规律及变化特征进行研究。结果表明:对于非热成因CO气体:实验煤样在常温下与空气接触都能产生O_N-CO气体,初始阶段CO气体体积分数迅速升高,后缓慢升高直至达到平衡,P_S-CO气体也呈现出了相似的规律。对于热成因CO气体:1)实验煤样在氮气氛围下升温,均在200℃前开始释放CO气体,HM:140℃,FM:163℃,WYM:183℃,随后随着温度的升高,CO气体体积分数整体呈四次回归多项式增长,过程可分为三个阶段;2)在空气氛围中升温,O_T-CO气体产生量和速率较T-CO大,三种煤样分别从55℃,68℃,77℃开始产生,随后随着温度的升高,CO气体体积分数呈四次回归多项式增长,过程可分为三个阶段;3)以HM为研究对象,不同平衡压力下的煤样在纯氮氛围下升温时,开始释放P_T-CO气体的初始温度相差不大,在45-50℃之间,随着温度的升高呈现了分段特征,并通过拟合得出了其释放量与煤体温度的方程。建立开采工作面落煤速度与非热成因CO产生绝对量的计算方法,并利用计算公式对工作面非热成因CO浓度和CO浓度变化率进行修正,修正结果将提高利用开采工作面CO浓度来预报煤体自燃情况的精确度。
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