煤低温氧化活化能的自然发火实验测定法

自然发火实验测定煤低温氧化活化能是一项关键的科研工作，由高思源、刘震和宋娜三位学者在中国矿业大学安全工程学院进行的研究。他们提出了一种创新的测定方法，旨在解决现有活化能测定技术在煤低温氧化方面的局限性。活化能，作为煤自燃特性的核心指标，它代表了煤体发生氧化反应所需的最小能量，活化能越低，意味着煤的自燃倾向越强烈。 传统的活化能测定方法包括热分析法，这种方法在不同升温速率、粒径和氧浓度下得到的数据存在较大偏差，且主要适用于高温阶段。吸氧法通过测量煤体升温时的物理吸附氧气量来估计活化能，但未能充分反映化学反应过程。其他如氧化升温速度法、弗兰克-卡门涅茨基法等虽然能够提供更精确的数据，但由于实验条件限制，小试样的结果往往不能准确反映实际煤体的氧化情况。 高思源等人提出的自然发火实验台设计，考虑了热传导与煤氧复合作用的理论，利用可加热的实验装置在可控条件下模拟煤的低温氧化过程。这种方法的优点在于能更好地控制实验环境，确保数据的可靠性。他们对不同自燃倾向性和粒度的煤样进行了实验，发现动态吸氧量与活化能的关系并非线性，而是呈现出复杂的关系。同时，他们观察到随着粒度减小，活化能降低，但当粒度降至1mm左右时，活化能趋于稳定，不再随粒度下降而变化。 这项研究的重要性在于，自然发火实验的结果能够准确地反映实际煤体的低温氧化活化能，从而为评估和预测煤的自燃风险提供了更为精确的工具。关键词包括煤自燃、自然发火实验、活化能、低温氧化、自然倾向性、动态吸氧量和粒度，这些都是研究中不可或缺的核心概念和技术细节。通过这种方法，研究人员不仅能深入理解煤的自燃机理，还能为煤炭行业的安全管理提供科学依据。