煤炭科学技术

作者：王海燕, 方熙扬,

关键词：自燃, 绝热氧化, 受限温度, 升温模型,

为深入分析煤自燃特性，以有效减少煤矿内因火灾，根据气固反应动力学相关理论，提出外部环境允许条件下煤氧反应低温阶段温度也并非始终“加速上升”，在一定时期会内出现“自限制”特征，基于此，对颗粒煤低温绝热条件下的反应步骤进行分析，推导出考虑界面效应的煤低温绝热氧化升温理论模型，然后根据4个不同变质煤样的绝热氧化试验结果进行论证。结果表明：煤颗粒的绝热氧化反应前期，温度随时间不断增长且升温速率随试验的进行而加快，呈类指数分布特征，但后期中低变质煤升温速率随试验进行开始逐渐减慢，服从半抛物线趋势变化；随着变质程度的提高，煤低温绝热氧化反应“自限制”温度有向高温方向偏移的趋势，极大升温速率逐渐降低；低温绝热氧化升温过程可分为物理吸氧放热升温阶段、自由加速升温阶段、受限减速升温阶段和全面反应阶段，其中受限减速升温阶段主要是由于“氧化层”界面作用产生，实际自燃状态分析中应注意该效应的影响。

来源：2019年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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