分为潜伏(或准备)、自热、自燃和熄灭四个阶段,10—3—2式中 U1 -在τ=1小时内的吸氧速度常数

从煤氧化合学说观点出发,认为评价煤的自燃倾向性,即化学活动性的最合适的指标应该是煤的吸氧速度。揭示了煤炭氧化规律如下:
1、所有品种煤在常温下都吸氧,但吸氧速度不同。它取决于煤的分子结构和物理化学性质。
2、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比,即 dm/dτ=UC 10—3—1式中
dm-单位重量煤在dτ时间内吸氧量,ml/kg; U-吸氧速度常数,ml/(kg.h);
C-空气中的氧浓度,%。
3、在温度不变条件下,吸氧速度常数随时间按指数规律衰减,即 U=U1τ-H
10—3—2式中 U1 -在τ=1小时内的吸氧速度常数,ml/(kg.h);
H-在对数坐标中直线方程倾角的正切,它表示吸氧速度随时间衰减的速度;
4、吸氧速度常数U与煤自身温度之间符合幂函数关系 10—30—3式中
U-温度为t℃时的吸氧速度常数,ml/(kg.h);
U0-温度为t0℃时的吸氧速度常数,ml/(kg.h);
B-比例常数,1/℃;其物理意义是吸氧速度随温度增加的速度。
5、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加,并有重新恢复到原有活性的可能。
6、吸氧速度常数U与粒度之间成复杂关系。没有接触过氧的新鲜煤粒度越小,其表面积越大,吸氧速度也越大,但随时间衰减得也越快。
关键词:氧化特性

煤炭的自燃过程按其温度和物理化学变化特征,分为潜伏(或准备)、自热、自燃和熄灭四个阶段,如图10—3-2所示。图中虚线为风化进程线。潜伏期与自热期之和为煤的自然发火期。
1、潜伏(自燃准备)期
自煤层被开采、接触空气起至煤温开始升高止的时间区间称之为潜伏期。在潜伏期,煤与氧的作用是以物理吸附为主,放热很小,无宏观效应;经过潜伏期后煤的燃点降低,表面的颜色变暗。
潜伏期长短取决于煤的分子结构、物化性质。煤的破碎和堆积状态、散热和通风供氧条件等对潜伏期的长短也有一定影响,改善这些条件可以延长潜伏期。图10-3-2
烟煤自燃过程温度与时间关系2、自热阶段温度开始升高起至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化生成热量逐渐积累、温度自动升高的过程。其特点是:氧化放热较大煤温及其环境(风、水、煤壁)温度升高;产生CO、CO2和碳氢(CmHn)类气体产物,并散发出煤油味和其它芳香气味;有水蒸水汽生成,火源附近出现雾气,遇冷会在巷道壁面上凝结成水珠,即出现所谓“挂汗”现象。微观构发生变化
在自热阶段,若改变了散热条件,使散热大于生热;或限制供风,使氧浓度降低至不能满足氧化需要,则自热的煤温度降低到常温,称之为风化。风化后煤的物理化学性质发生变化,失去活性,不会再发生自燃。3、燃烧阶段煤温达到其自燃点后,若能得到充分的供氧,则发生燃烧,出现明火。这时会生成大量的高温烟雾,其中含有CO、CO2以及碳氢类化合物。若煤温达到自燃点,但供风不足,则只有烟雾而无明火,此即为干馏或阴燃。煤炭干馏或阴燃与明火燃烧稍有不同,CO多于CO2,温度也较明火燃烧要低。4、熄灭及时发现,采取有效的灭火措施,煤温降至燃点以下,燃烧熄灭火。
关键词:特点过程

目前实现连续巡回自动检测系统基本上有两种形式:1、束管系统采样系统。由抽气泵和管路组成。管路一般采用管径为6~8mm聚乙稀塑料管,在采样管的入口装有干燥、粉尘和水捕集器等净化和保护单元。滤尘材料一般用玻璃纤维和粉沫冶金材料。在管路的适当位置装有贮放水器,以排除管中的冷凝水。整个管路要绝对严密,管路上装有真空计指示管路的工作状态。在仪器入口装有分子筛或硅胶,以进一步净化气样。控制装置。主要有三通实现井下多取样点进行巡回取样。气样分析。可使用气相色谱仪、红外气体分析仪等仪器。数据贮存、显示和报警。分析仪器输出的模拟信号可用图形显示、记录仪记录,起过临界指标时发出霰声光报警。必要时进行打印,也可计算机贮存。束管检测系统的缺点是,管路长,维护工作量大。2、矿井火灾监测与监控煤矿建立现代化的环境监测系统进行火灾早期预报,是改变煤矿安全面貌防止重大火灾事故的根本出路。近年来,国内外的煤矿安全监测技术发展很快。法国、波兰、日体、德国、美国等国家先后研制了不同型号的环境监测系统。我国从80年代开始,通过对国外技术的引进、消化和吸收,环境监测技术有了很大的进步。除分别引进波兰的CMC-1系统、英国的MINOS系统、美国MSA公司DAN-6400系统以及德国TF-200系统外,国内一些军工和煤矿研究单位也研制了一些监测和监控系统,对我国部分煤矿进行了装备,为改变我国煤矿的安全状况起到一定作用。
关键词:检测系统

相关文章