基于等温差引领法煤自燃特性参数测试装置研发

摘要

煤自燃现象遍布世界各地，由煤自燃引起的火灾占矿井总火灾的90%以上，严重威胁着自然环境和煤矿安全生产，因此，煤自燃防治工作至关重要。煤的自然特性参数测试是煤自燃防治的基础和依据，然而我国在测试方法及测试技术手段上还存在一些不足，如实验煤量大、测试周期长等。为此，本课题以实现快速测试为研发目的，基于等温差引领技术对煤自燃特性参数测试装置的研发展开研究。 本文在调研国内外现有煤自燃性测试装置的基础上，结合装置的功能要求，所自主设计研发的基于等温差引领法煤自燃特性参数测试装置部件主要包括：高温反应炉、煤样罐、控制系统（温度控制、气源控制）及气体检测系统。通过对装置的结构和温控程序的优化设计，该测试装置可较好的模拟煤氧化升温过程，温控性能良好。通过不同引领值下的煤氧化升温实验及测试结果的重复性检测实验，验证了本文所研发测试装置具有较高的可靠性及稳定性。此外，基于理论计算及实验结果分析，确定了适宜于本测试装置的实验方案，包括适宜风量、煤样粒径及等温差引领值。 利用本文所自主研发的基于等温差引领法煤自燃特性参数测试装置进行煤氧化升温实验，并与大煤量XK型煤自然发火测试实验及小煤量煤自燃性测试程序升温实验作比对分析，得出三种测试装置的实验结果基本一致，从而验证了该测试装置具有良好的可行性与可靠性；通过对比三种测试装置的实验特点发现，本文所研发装置具有明显的实验煤量少，操作方便简单，实验周期短，能够在很大程度上达到快速测试目的等优势，为煤自燃特性参数的研究提供了新方法。

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