水分对煤自然发火期影响的试验研究：含水率临界点与防治策略

本研究论文深入探讨了"含水率对煤自然发火期影响的试验研究"这一主题，由徐长富等人进行，他们选择了葫芦素煤矿2-1煤作为实验对象。该研究主要运用了TG-DSC同步热分析技术，这是一种先进的实验方法，能够精确地分析煤样的热行为特性，包括其在不同含水率下的反应过程。 实验结果显示，随着煤样含水率的增加，自然发火期呈现出非线性的变化趋势。初期，随着水分含量的提升，煤的自燃倾向增强，导致自然发火期延长。然而，当含水率达到某个临界值时，这个趋势反转，由于低温氧化的促进，煤样的反应速率显著提高，自然发火期反而出现最小值。具体来说，在含水率为12.01%的情况下，葫芦素煤矿2-1煤的自然发火期降低到了32天，相比原始煤样，这一数值减少了11.11%，显示出水分对煤自然发火过程的显著影响。 这一发现对于理解和控制水浸采空区的自然发火风险具有重要的实际应用价值。矿井中的水浸可能导致煤层湿度增加，如果不加以控制，可能引发潜在的自燃风险。通过了解水分对自然发火期的具体影响，可以制定更有效的预防措施，如调整通风策略、实施水分管理或选择适当的开采方法，以减少自燃发生的可能性。 论文的关键点集中在含水率、自然发火期、反应速率以及活化能这些概念上，它们是理解煤自燃过程中的核心参数。含水率影响着煤的化学活性和物理状态，而自然发火期则衡量了这种自燃现象的发生时间窗口。反应速率的改变反映了水分对燃烧反应动力学的影响，活化能则揭示了反应发生的能量阈值。通过这些参数的研究，科学家们能够更好地预测和控制煤的自燃行为，保障矿井的安全运营。 这项研究不仅提供了关于水分如何影响煤自然发火期的新见解，也为煤炭工业中预防和控制自燃提供了科学依据和技术支持。未来的研究可能进一步探索其他因素（如温度、压力等）与含水率之间的交互作用，以实现更全面和精准的煤炭安全管理。