水分含量对煤自燃热特性影响的实验研究

"不同水分含量煤自燃过程热特性实验研究" 本文主要探讨了煤自燃过程中水分含量对其热特性的显著影响。煤自燃是一个复杂的动态过程，涉及到煤的氧化放热与热量散失的相互作用。当氧化产生的热量超过散失的热量，煤的自燃就可能发生。在这一背景下，研究人员选择了神东布尔台42201-1工作面的煤样作为实验材料，运用热重分析(TG)和差示扫描量热法(DSC)联用技术，通过识别煤自燃过程中的关键温度点来划分自燃进程，并深入研究了水分含量对煤自燃过程中失重特性和放热特性的影响。 实验结果显示，增加煤中的水分含量实际上可以抑制煤的自燃过程。随着水分含量的增加，煤自燃结束时的失重量呈现下降趋势，这表明水分有助于减少煤与氧气的接触，从而阻碍氧化反应。同时，放热量也随水分含量的增加而减少，说明水分能够吸收一部分热量，降低了煤自燃的可能性。 为了进一步理解水分对煤热传导特性的影响，研究者采用了激光闪射法来测定不同水分含量煤在低温氧化过程中的热扩散系数a、比热容Cp以及导热系数λ的变化规律。他们通过计算单位温度变化引起的热扩散系数和比热容的变化量，评估了温度对这两种热性能参数的敏感度。实验发现，热扩散系数随温度的上升呈现出先减后增的模式，而敏感度为0的临界温度则随着水分含量的增加而升高。此外，比热容也显示出与水分含量相关的规律性变化。 这项研究揭示了水分在煤自燃过程中的关键作用，它不仅影响煤的氧化产热，还影响其热传导特性。这些发现对于预测和控制煤矿的自燃风险具有重要的理论和实际意义，为预防和抑制煤自燃提供了新的策略和依据。通过调整煤的水分含量，可以有效地调控煤的自燃倾向，这对于保障矿井安全和提高煤炭资源的合理利用具有重大价值。