煤低温氧化影响因素分析:粒径、氧浓度与温度的灰色关联研究

需积分: 7 0 下载量 62 浏览量 更新于2024-09-03 收藏 1.36MB PDF 举报
"煤低温氧化耗氧速率影响因素及灰色关联性分析" 本文主要探讨了煤低温氧化过程中影响耗氧速率的关键因素,并运用灰色关联度分析法进行了深入的研究。煤低温氧化是一个复杂的过程,涉及到多种变量的相互作用,包括温度、煤粒的粒径以及环境中氧的浓度。这些因素如何影响耗氧速率对于理解和预防煤炭自燃具有重要意义。 首先,实验设计了一系列对比试验,以观察不同条件下的耗氧速率变化。通过改变温度、粒径和氧浓度,研究人员收集了大量实验数据,这些数据为后续的关联性分析提供了基础。 灰色关联度分析是一种在不完全信息或数据不充分的情况下,评估变量之间关系强度的方法。在这项研究中,研究人员利用这种方法来量化温度、粒径和氧浓度与耗氧速率之间的关联程度。分析结果显示,粒径与耗氧速率的关联度系数最高,这意味着煤粒的大小对耗氧速率的影响最为显著。氧浓度与耗氧速率的关联度紧随其后,且二者关联度相近,这表明氧浓度的增加会显著提高耗氧速率。相比之下,温度与耗氧速率的关联度数值最小,但这并不意味着温度无关紧要,实际上,温度在一定范围内仍然是影响氧化反应速度的重要因素。 低温氧化过程中的煤粒粒径影响着氧化表面积,粒径小的煤更容易暴露在氧气中,因此耗氧速率相应增大。氧浓度则直接影响氧化反应的可能性,浓度越高,反应速度越快。而温度虽然关联度相对较小,但它可以影响煤分子的活性,当温度上升到一定程度,氧化反应的活化能降低,也会加速耗氧速率。 这项研究的结果对于煤矿安全管理和煤炭储存具有实际应用价值。了解这些影响因素,可以制定更有效的防灾措施,例如通过控制煤堆的粒度分布、调整存储环境的氧浓度以及监控温度变化,来减少煤炭自燃的风险。同时,该研究也为其他相关领域的热安全问题提供了理论支持,如石油储存、化工过程的安全控制等。 谭波等人通过对煤低温氧化耗氧速率的实验研究和灰色关联度分析,揭示了影响耗氧速率的主要因素及其相互关系,为深入理解煤的自燃机理和防止煤炭火灾提供了科学依据。这样的研究成果有助于提升我国在矿山火灾防治技术上的理论水平,同时对灾害事故的预防和控制有积极的推动作用。