煤結(jié)構(gòu)破壞分解產(chǎn)生CO規(guī)律、機(jī)理及煤自燃指標(biāo)修正研究.pdf

1、一氧化碳（CO）是煤自燃?xì)怏w產(chǎn)物之一，也是目前我國大多數(shù)煤礦用來預(yù)報煤自然發(fā)火的標(biāo)志氣體。然而諸多煤礦現(xiàn)場觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn)CO經(jīng)常異常超限但并未發(fā)生煤自燃情況，因此有效辨識井下CO氣體來源，了解其產(chǎn)生規(guī)律，將對提高井下煤自燃預(yù)報準(zhǔn)確度有著重要指導(dǎo)意義。
　　論文利用自行設(shè)計的煤體破碎實驗平臺，以內(nèi)蒙長焰煤為研究對象，從煤樣質(zhì)量和電機(jī)轉(zhuǎn)速兩方面研究了因煤結(jié)構(gòu)破壞分解產(chǎn)生CO（S-CO）產(chǎn)生規(guī)律及溫度變化規(guī)律，結(jié)果表明：在煤樣破碎過程中，

2、各工況S-CO出現(xiàn)時間和溫升開始變化時間受煤樣質(zhì)量和電機(jī)轉(zhuǎn)速影響不明顯，但是在電機(jī)轉(zhuǎn)速從15000r/min降低到10000r/min時，S-CO和溫升出現(xiàn)時間會分別明顯推遲50s和70s左右，各工況S-CO平均產(chǎn)生速率和最大濃度均隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速和煤樣質(zhì)量增加而增加，溫升隨電機(jī)轉(zhuǎn)速增加變化明顯，受煤樣質(zhì)量影響并不明顯。S-CO濃度變化過程可隨破碎時間分為無S-CO產(chǎn)生階段、S-CO呈線性增長階段和S-CO呈類指數(shù)增長階段。
　　對各

3、工況破碎后煤樣繼續(xù)開展紅外光譜實驗，結(jié)合傅里葉變換紅外光譜法研究了S-CO產(chǎn)生機(jī)理，通過對煤體破碎過程中表面官能團(tuán)及化學(xué)鍵變化情況分析，認(rèn)為S-CO主要產(chǎn)生于破碎初期煤結(jié)構(gòu)破壞引發(fā)的羧酸、醚、過氧化物斷裂和破碎后期隨著刀片做功內(nèi)能增大，羧基、雜氧鍵、過氧鍵、醚鍵、羥基等含氧官能團(tuán)活化分解釋放S-CO。
　　通過對煤體破碎實驗數(shù)據(jù)算術(shù)分析，研究了實驗條件下各工況S-CO絕對產(chǎn)生量和平均產(chǎn)生速率，推導(dǎo)出S-CO絕對產(chǎn)生量與煤樣質(zhì)量之間