氧浓度、粒度与挥发分对煤低温氧化特性的影响研究

本研究论文深入探讨了多因素对煤低温氧化特性的影响，主要关注的是氧浓度、粒度和挥发分这三个关键变量。实验通过采用油浴式程序升温试验装置进行设计，旨在揭示这些因素如何影响采空区遗煤在低温条件下的氧化过程。研究人员详细测量了不同条件下煤的耗氧速率和放热强度，以此来验证和量化这些影响。 首先，氧浓度被发现对煤的低温氧化具有显著作用。在一定范围内，随着氧浓度的提升，煤的耗氧速率会加速，反应的放热强度也随之增强，促进了煤的氧化过程。然而，这并不意味着氧浓度越高越好，因为反应的趋势并未发生根本改变，只是速度和强度有所增强。 其次，粒度对低温氧化也有显著影响。粒度较大的煤，由于表面积相对较小，耗氧速率较低，释放的热量也较少，因此氧化过程更为缓慢且强度较弱。这表明在低温条件下，煤的物理结构对氧化反应的速率有直接关系。 再者，挥发分含量对低温氧化特性的影响不容忽视。随着煤的挥发分减少，其耗氧速率和放热强度都会降低，这意味着煤炭的自燃临界温度（即引发自燃所需的最低温度）会显著提高。这对煤炭储存和处理的安全性有着重要影响，因为低挥发分的煤炭在低温下不易发生自发燃烧。 该研究的结果对于理解和控制采空区遗煤的低温氧化行为，预防矿井火灾，优化煤炭储存和运输条件等方面具有重要的实践价值。通过掌握这些影响因素，可以采取相应的措施来控制煤的氧化过程，确保煤炭资源的稳定利用和矿井安全。同时，这也为煤炭低温氧化过程的理论模型建立和实际应用提供了实证依据。