煤自燃倾向性分析

煤自燃倾向性分析

一、实验目的

1、了解煤自燃倾向性测定的原理；

2、掌握煤自燃倾向性测定的色谱吸氧鉴定法。

二、实验内容

1．测定煤的吸氧量；

2．根据吸氧量的多少判断煤的自燃倾向性。

三、仪器设备

GC-4075型煤自燃倾向性测定仪，电子天平，恒温干燥箱，毛刷，洗耳球，氧气瓶、氮气瓶。

GC-4075型煤自燃倾向性测定仪性能参数：

试样量：1g/次 (精度0.0001g)

试样粒度：0.147mm

测量范围：吸氧量0.05～4.00ml/g干煤

测量精度：≤3%

电源：AC220V，50HZ

四、所需耗材

煤粉、N

2、O

2

。

五、实验原理、方法和手段

煤在一定条件下会氧化自燃，《煤矿安全规程》将煤的自燃倾向性划分为容易自燃、自燃和不易自燃三类。该仪器符合GB/T20104-2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》的要求，实验采用上述国家标准规定的方法进行煤的自燃倾向性测定。

煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法是基于煤在低温常压下煤对氧的吸附属于单分子层物理吸附状态为理论基础，按朗缪尔单分子层吸附方程，用双气路流动色谱测定煤吸附流态氧的特性，根据每克煤样在常温（30℃）、常压（1.0133×105Pa）下的吸氧量作为分类指标鉴定煤的自燃倾向性。

六、实验步骤

1、仪器常数的测定：

1）测每路样品管常数（以1路测定为例）：首先开1路，关2、3、4路开关阀，并把六通阀切换至“脱附”状态，用相关仪器测定载气流速（30±0.5ml/min）以及氧气流速（20±0.5ml/min）。之后把六通阀切换至“吸附”状态，并用秒表计时5 min，之后关1路，开2路，六通阀由“吸附”状态切换至“脱附”状态等待1 min后关2路，开1路同时启动工作站，待出峰结束后记下峰面积。

2）由所得样品管体积、相应的峰面积、载气流速、柱箱温度及测定时的大气压带入工作站的计算模式，求出仪器常数。

2、煤吸氧量的测定：

1）测每路样品管吸氧量（以1路测定为例）：首先开1路，关2、3、4路开关阀，并把六通阀切换至“脱附”状态，测定载气流速和氧气流速。

2）把六通阀切换至“吸附”状态，并用秒表计时20 min，再将六通阀切换至“脱附”状态，同时启动工作站，出峰结束后记下实管峰面积。

3）把六通阀切换至“吸附”状态，取下样品管，倒出煤粉后装会原位，六通阀切换至“脱附”状态，测此时的载气流速以及氧气流速，之后把六通阀切换至“吸附”状态，并用秒表计时 5 min,，六通阀切换至“脱附”状态，同时启动工作站，出峰结束后记下空管峰面积。

4）把实验数据带入A5000工作站中的处理模式中，求出煤的吸氧量。

七、实验结果处理

表1 煤自燃倾向性鉴定表

八、实验注意事项

1、载气、吸附气流量调节要得当，压力表指示处于正常位置，禁止使用过高气压，以防损坏设备。

2、流量计、玻璃筒等易碎品，实验中谨防打碎。

3、氮气瓶、氧气瓶等均为危险物品，要防止受震、碰撞，并杜绝火源。

4、煤样制作要精细、要求0.1～0.15mm的煤粒应占70％以上。

九、预习与思考题

1、煤自燃的过程和在此过程中温度、生成气体的变化？

2、煤矿井下煤自燃的影响因素有哪些？

3、煤自燃倾向性与煤自然发火危险性的关系？

十、实验报告要求

1、阐述实验的主要仪器和测定方法；

2、记录实验数据、实验日期和人员。