煤层开采过程中CO气体来源实验测试与分析

摘要

煤层开采过程中易出现CO气体超限现象影响安全生产,亟需开展CO气体的来源和产生规律研究.对3种不同变质程度煤样(无烟煤、贫煤、焦煤)在氮气和空气氛围下开展破碎实验,测试CO气体和煤样温度;通过煤样恒温加热实验,研究在不同温度和气氛下CO,CH_(4)气体体积分数变化规律.结果表明:煤样在氮气氛围下破碎过程中产生CO气体体积分数小于3.0×10^(-5),主要来源于煤机械破碎激活脱羰;CO气体体积分数在空气氛围中低于6.0×10^(-3),主要来源于煤表面自由基氧化和煤氧复合反应;破碎过程中煤样温度逐渐升高,升温速率为0.6~1.0℃/s.不同恒温(40,60,80,100,120℃)下3种煤样在氮气氛围中无CO气体产生,CH4气体体积分数随温度升高而增大,说明煤样中不含吸附性CO气体,且未发生氧化反应;吸附的CH4气体随温度升高而解吸;在空气氛围下煤样温度与CO呈现指数增加关系,CO气体来源于煤氧复合反应.