煤粒径对氧化升温及自燃影响的试验分析

"粒径对煤氧化升温进程影响的试验研究" 本文是一篇关于煤炭自燃倾向性的行业研究，由陈兴、余明高、马智会等人进行，发表于《河南理工大学学报（自然科学版）》2019年第38卷第4期。研究通过程序升温试验系统，详细探讨了不同粒径的煤样在氧化升温过程中的行为，特别是粒径大小对煤氧化升温进程、气体生成规律以及煤自燃倾向性的影响。 试验中选取了来自潞安集团李阳煤矿15号煤层的5种不同粒径的煤样，主要关注O2、CO、C2H4等气体的生成规律。研究表明，该煤层存在三个关键温度点：自燃临界温度约为80℃，这是煤开始显著氧化并可能导致自燃的温度；干裂温度约为135℃，此温度下煤样开始出现物理结构的变化，导致气体生成量增加；气体产生速率临界温度约为160℃，超过这个温度，煤氧化速度显著提升。 试验过程中发现，在干裂温度以下，不同粒径煤样的气体生成总量差异不大。然而，当温度超过干裂温度，气体生成量的变化幅度显著增大。尤其是粒径较小的煤样，其气体产生速率的增大幅度更为明显。这是因为粒径减小意味着煤与氧气接触的表面积增大，从而加速了氧化反应。 进一步分析发现，随着煤样粒径的减小，煤与O2的反应界面扩大，导致交叉点温度下降，这直接影响了煤的自燃倾向性。换句话说，粒径越小的煤更容易自燃，因为它们能更快地消耗氧气并产生更多的热量。这一发现对于预防煤炭自燃事故具有重要意义，为煤炭储存和运输的安全管理提供了理论依据。 关键词包括粒径、煤自燃、氧化升温、临界温度，表明本文主要集中在这些领域。文章引用了中图分类号X932，文献标志码A，文章编号1673-9787(2019)4-25-7，这些都是学术文献的标识符，便于后续引用和检索。 这篇研究揭示了粒径对煤氧化升温过程的重要影响，为煤炭行业的安全管理和风险控制提供了科学依据，特别是对于防止煤炭自燃事故的发生提供了理论指导。