煤自燃倾向性测定方法

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《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》范文

《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》范文

《基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验研究》篇一一、引言煤炭自燃是一种常见的煤炭储存和运输过程中的问题,它不仅对煤炭资源造成浪费,还可能引发严重的环境问题和安全问题。

因此,对煤的自燃倾向性进行鉴定和评估显得尤为重要。

近年来,随着科技的发展,差示扫描量热法(DSC)作为一种新兴的煤自燃倾向性鉴定技术,已经在煤炭领域得到了广泛的应用。

本文将基于DSC的煤自燃倾向性鉴定实验进行研究,以期为煤炭自燃的预防和控制提供理论依据。

二、实验原理及方法DSC是一种基于热力学原理的测量技术,通过测量样品在加热或冷却过程中的热流变化,从而得出样品的热力学参数。

在煤自燃倾向性鉴定中,DSC通过测量煤样在升温过程中的热量变化,判断煤的自燃倾向性。

实验方法主要包括以下几个步骤:首先,选取具有代表性的煤样,制备成DSC实验所需的样品;其次,在DSC设备中进行实验,设置适当的温度范围和升温速率;最后,分析实验数据,得出煤样的自燃倾向性等级。

三、实验结果与分析1. 实验数据通过DSC实验,我们得到了各煤样的热量变化曲线及相关的热力学参数。

这些数据为后续的分析提供了基础。

2. 结果分析根据DSC实验数据,我们可以得出各煤样的自燃倾向性等级。

通过对比不同煤样的自燃倾向性等级,我们可以得出以下结论:不同地区的煤样在自燃倾向性上存在差异;同一地区的煤样,其自燃倾向性也可能因开采、储存等因素而发生变化。

此外,我们还可以通过DSC实验数据,分析煤的自燃机理,为预防和控制煤炭自燃提供理论依据。

四、讨论与展望1. 讨论DSC技术在煤自燃倾向性鉴定中具有较高的准确性和可靠性,能够有效地判断煤的自燃倾向性等级。

然而,DSC实验过程中,样品的制备、实验条件的设置等因素可能对实验结果产生影响。

因此,在实际应用中,我们需要严格控制实验条件,确保实验结果的准确性。

此外,我们还需要进一步研究煤的自燃机理,为预防和控制煤炭自燃提供更有效的措施。

2. 展望随着科技的发展,越来越多的新技术、新方法被应用于煤炭自燃的预防和控制。

煤层自燃倾向性的鉴定方法

煤层自燃倾向性的鉴定方法

煤层自燃倾向性的鉴定方法在煤炭开采和利用的过程中,煤层自燃是一个不容忽视的安全隐患。

了解煤层的自燃倾向性,并采取相应的预防措施,对于保障煤矿的安全生产至关重要。

那么,如何准确鉴定煤层的自燃倾向性呢?这就需要依靠一系列科学有效的鉴定方法。

首先,我们来了解一下什么是煤层自燃倾向性。

简单来说,它是指煤层自身发生自燃的难易程度。

煤层自燃倾向性的鉴定,主要是通过对煤的物理化学性质进行分析和测试,来评估煤在特定条件下自燃的可能性。

目前,常用的煤层自燃倾向性鉴定方法主要包括以下几种:一是吸氧法。

这种方法是通过测量煤在一定温度和压力下对氧气的吸附量,来判断煤的自燃倾向性。

吸氧量大的煤,其自燃倾向性相对较高。

在实验中,将煤样置于特定的容器中,通入氧气,然后利用仪器测量氧气的吸附量。

通过对不同煤样吸氧量的对比和分析,可以得出煤的自燃倾向性等级。

二是氧化速度法。

该方法是基于煤在氧化过程中温度的变化来评估自燃倾向性。

将煤样放入恒温箱中,在一定的氧气浓度和温度条件下,监测煤样温度的上升速度。

温度上升快的煤,其自燃倾向性较强。

通过对温度变化曲线的分析,可以判断煤的自燃倾向性。

三是着火点温度法。

着火点温度越低,煤的自燃倾向性就越高。

实验时,将煤样加热,观察其开始燃烧的温度。

这个温度就是煤的着火点温度。

通过比较不同煤样的着火点温度,可以对煤层的自燃倾向性进行鉴定。

除了上述实验室方法外,还有一些现场观测的方法也可以辅助判断煤层的自燃倾向性。

比如,观察煤层的地质赋存条件。

如果煤层埋藏较浅、厚度较大、裂隙发育良好,那么就更容易与空气接触,增加自燃的风险。

此外,煤层周围的水文地质条件也会影响自燃倾向性。

如果煤层含水量低,干燥通风良好,也会提高自燃的可能性。

再比如,观察煤矿开采过程中的现象。

如果在采煤工作面或巷道中发现有局部温度升高、有异味气体产生、煤壁出现“挂汗”等现象,都可能预示着煤层有自燃的倾向。

在进行煤层自燃倾向性鉴定时,需要注意以下几点:首先,煤样的采集要具有代表性。

煤的自燃倾向性鉴定法操作过程分析

煤的自燃倾向性鉴定法操作过程分析

关键 词 : 自燃倾 向性 ; 化 ; 氧 着火点
中 图分 类 号 :D 5 . T 722 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 66 7 (0 0 0 -180 10 - 2 2 1 )20 0 - 7 2
煤 的 自燃倾 向性 是 煤 在 常温 下 氧 化 能力 的 内 在属 性 , 影 响 煤 质 变 化 和 储 存 的重 要 因素 过程 分新
吴 卿 , 湘新 温
( 贵州省 煤炭产 品质 量监督 检验所 , 州 六 盘水 5 30 ) 贵 5 0 1
摘 要 : 煤样装 入装样 箱后 彻 底 摇 匀, 用硬 物 件 轻轻 敲 下底 , 将 并 听无 回音 , 测得 准确 的煤
的 自燃倾 向性 等级 结果 。
物质 就会 自燃 。
时煤 的组 成 发 生 了 变 化 , 中本 来 没 有 腐 殖 酸 , 煤 经
2检 测 操 作 过 程
对煤的自 燃倾向性测定, 通常采用色谱吸氧鉴定
法测定煤 的吸氧量。主要步骤是 : 称取 1g 煤样放人装
过氧化产生了与原生腐殖酸类似 的、 能溶于碱 的再
生腐 殖酸 ; 3阶段是煤 进行更 深 的氧化 , 第 在温度 高
层勘 探和 开 发 采 掘过 程 中是 必 须 测 试 和研 究 的 重 要 内容 。
完全 转化 为 C H O O 和 。
1 2 煤的着 火点 .
煤 的着 火 点 越 低 就 越 容 易 自燃 。通 常 用 同一 煤 的还原样 和氧化样 的着 火点 之 差 A T作为 判 断标 准: AT大 于 4 0℃ 的煤 为易 自燃 煤 ;AT小 于 2 0℃ ( 除褐煤 、 焰 煤 ) 长 的煤 是 不 易 自燃 煤 。 因此 , 据 根 煤 的 氧化程度 与着 火 点 之 问的关 系 , 用 原煤 着 火 利 点 和 氧化煤 样 的着 火 点 问 的 差 值 来 推 测 煤 的 自燃 倾 向。一般来 说原 煤样 着 火 点低 , 而且 氧 化煤 样 着 火 点 降低 数值 大 的煤 容易 自燃 。

实验一----煤自燃倾向性测定

实验一----煤自燃倾向性测定

实验一煤自燃倾向性测定实验目的:1、了解ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪的工作原理及基本构造;2、掌握利用ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪测定煤在常温常压下对流态氧的吸附特性的步骤和方法。

实验器材:ZRJ-1型煤自燃倾向性测定仪、煤样、氧气瓶、氮气瓶、皂膜流量计实验步骤:一、仪器常数测定1、准备工作(1)样品管的连接将四支已标定体积的空样品管,分别连接1、2、3、4气路,并检查有无漏气。

(2)供气及供电打开氮气和氧气钢瓶,给定压力0.4Mpa。

测流速:用皂膜流量计分别测定载气氮和吸附气氧的流速。

将六通阀置于脱附位置,分别打开各路的切换开关,依次测定载气氮和吸附气氧的流速,N2:30±0.5㎝3/min, O2:20±0.5㎝3/min。

供电:打开主机、打印机电源开关,相应指示灯亮(3)选择测定条件设定【柱箱温度】30℃,【衰减】1,先选择【热导温度】80℃,【桥温】70℃,待温度稳定后,按【启动】键,走基线。

调基线:打开任一路切换开关,其他三路置于关闭状态,用面板上“调零旋钮”依次将各路基线调至一定位置,半小时内基线漂移应不大于0.3mv,按【停止】键停止走基线。

将六通阀置于吸附位置,同时启动秒表计时,吸附五分钟后,将六通阀置于脱附位置,同时按【启动】键,打印机绘制谱图及打印脱附峰面积。

2、测定步骤(1)扣除气路中的死体积准备工作就绪后,打开第一路开关阀,其他三路关闭。

六通阀置于吸附位置,吸附5分钟,关闭第一路,打开另一路,同时将六通阀置于脱附位置,按【启动】键,绘制色谱峰和打印峰面积。

此峰面积为仪器气路中死体积相应的峰面积,其数值仅于操作条件有关,不参与仪器常数的计算,不必记录。

(2)样品管相应峰面积测定打印结束后,立即关闭打开的第二路,打开第一路。

再次按【启动】键,绘制色谱峰和打印峰面积。

此峰面积为相应样品管的峰面积值,是仪器常数计算的依据。

按此方法重复测定5~10次,得到第一路与第二路相关的测定值,以同样的方法测定第一路和第三路、第四路相关的测定值,计算相应的平均值后求的第一路的仪器常数。

煤自燃倾向性测定方法

煤自燃倾向性测定方法

目录煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础,为此我国《煤矿安全规程》明确规定,所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。

进行煤的自燃倾向性鉴定是一项系统、复杂、严谨的工作,因此有必要对煤的自燃倾向性的测定工作进行规范和细化,因此编制了煤自燃倾向性测定方法的作业指导书。

本作业指导书将介绍测定工作的仪器、测定方法、测定结果的整理分析等内容,以供测定人员学习和参考。

使测定人员对测定工作有较全面和系统地了解,顺利地完成测定工作。

2009年8月8日1 主要内容和适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 煤自燃倾向性测定目的 (1)4 煤自燃倾向性测定方法 (1)4.1 仪器设备及用具 (1)4.2 煤样的制备与管理 (1)4.3 测定步骤 (2)5 煤自燃倾向性等级分类及分类指标 (2)5.1 煤自燃倾向性等级分类 (2)5.2 煤自燃倾向性分类指标 (2)附录:煤的坚固性系数测定原始记录表 (4)1 主要内容和适用范围本作业指导书规定了煤自燃倾向性鉴定方法、分类指标及分类等级。

本作业指导书适用于煤的坚固性系数测定。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。

GB/T 20104-2006 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法GB/T 212-2008 煤的工业分析方法GB/T 214-2007 煤中全硫的测定方法GB/T 217-2008 煤的真相对密度测定方法GB 474-2008 煤样的制备方法GB 482-2008 煤层煤样采取方法3 煤自燃倾向性测定目的煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础,为此我国《煤矿安全规程》明确规定,所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。

4 煤自燃倾向性测定方法4.1 仪器设备及用具煤自燃性测定仪、精度0.0001g的分析天平、煤样粉碎机、标准分样筛(孔径0.10、0.15mm各一个),专用样品管、氮气及氧气钢瓶。

4.2 煤样的制备与管理(1)煤样水分影响进一步粉碎时,自然干燥后将全部煤样破碎至10mm以下,用堆锥四分法缩分至100~150 g,用于制备分析用煤样,其余煤样按原包装密封后封存作为存查煤样。

7煤的自燃倾向性及发火期

7煤的自燃倾向性及发火期
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4、确定煤自燃发火期的方法 确定自然发火期的方法
统计比较法 类比法 实验室测定法 综合法
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4、确定煤自燃发火期的方法
统计比较法:通过对煤层的自燃情况作认真的统计和记录, 将同一煤层发生的各项自燃火灾逐一比较,以其发火时间最 短者作为该煤层的自然发火期,一般以月为单位。
类比法:根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定 资料,并参考煤层、地质条件、赋存条件和开采方法与之相 似的采区或矿井,进行类比估算。
煤的自燃倾向性及发火期
1、煤的自燃倾向性
煤的自燃倾向性:煤自燃难易程度,是煤低温氧化性的体现,是煤的内在 属性之一 ;
《煤矿安全规程》规定:新建矿井的所有煤层和生产矿井延深新水平时, 必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定;
科学地鉴定煤自燃倾向性对于矿井防灭火和煤炭储运过程是至关重要的。
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2、煤自燃倾向性的测试方法
着火点温度降低值法 双氧水法 色谱吸氧鉴定法 氧化动力学测定方法
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2、煤自燃倾向性的测试方法——色谱吸氧法
以1g干煤在常温(30℃)、常压下的物理吸附氧量作为分类的主要指
标,并综合考虑干燥无灰基挥发分及含硫量来对煤的自燃倾向性进行
分类。
煤样干燥无灰基挥发分Vdaf>18%时自燃倾向性分类
自燃倾向性分类
容易自燃 自燃
不易自燃
判定指数I
I<600 600≤ I≤1200
I>1200
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3、煤自燃发火期
煤的自然发火期是煤炭自然发火危险性的时间量度,即煤体 从暴露在空气环境之时起到自燃(温度达到该煤的着火点温 度)所需的时间。
煤的最短自然发火期是指煤矿矿井某一煤层自然发火观察和 记录的数据中最短的一个时间值。

煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法不确定度评定

煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法不确定度评定

6旨 撮告
图 1 测 量不 确 定 度 评 定 流 程 图
气浓度和之后 的柱箱温度 和煤样 几何 中心温度 交叉 点温度 ,带入公式计 算得 出煤 自燃 倾 向性 的判定指 数 ,根据该 指数对 煤 自燃倾 向性 的分类做 出鉴定 。
收稿 日期 2015—08—12 作者简 介 张腾腾 (1988一),男,本科 学历 ,助理 工程 师 ,毕 业于济南大学生物技术 专业 ,现任山 东省煤炭技 术服 务有限公 司 实验 室主 任 。
度对所得 结果的影响。对煤 自燃倾 向性 的氧化动 力学测定过程的不确定度进行评估 ,能够更科学、准确的获得煤 自燃倾 向
性鉴定数据来指导企业安全 生产 。
关键词 氧化 动力学 测试 方法 不确定度 评定
中圈分类号 TD75 2.2
文献标识码 B
doi:lO.3969 ̄.issn.1005—2801.2016.01.026
Determ ination method of oxidation kinetics of coal spontaneous com bustion tendency Zhang Teng-teng,Li Li,Li X iao-guang
(Shandong Coal Technology Service Co.,Ltd.,Shandong Ji’nan 250032)
童娃蕉甜技
2016年第1期
煤 自燃倾 向性 的氧化动力学测定方法不确定度评定
张腾腾 ,李 丽 ,李小光
(山 东省煤炭技术服务有限公司 ,山 东 济南 250032)
摘 要 煤 自燃倾 向性 的氧化 动力学测定结果存在一定扩展不确定度 ,故在 实际安全生产分析 中,应注意扩展 测量不确定

吸氧法测定煤自燃倾向性中氧气吸附特性研究

吸氧法测定煤自燃倾向性中氧气吸附特性研究

0 前

助燃 物 、燃 点 。氧气 是 自燃发生 的必 要 条件 ,而吸 氧 法测 定煤 的 自燃倾 向性 是 目前 较 成熟和 理论 认 同 的方法 。以下对 不 同煤种 从吸 附 时间及 等压 吸附线 进 行吸 氧量 的测 定 ,并 分 析物理 吸 附氧气 对煤 的 自 燃 倾 向性 的影 响 。
a g r e e a b l e met h od f o r i d en t i f y i n g t e nd e nc y of c oa l t 0 s p ont a ne ou s c om b u s t i on wa s ox yg e n a b s o r pt i on m et ho d. Ba s e d o n t h e c on di t i o ns s uc h a s a b s o r p t i on t i me a nd a b s o r pt i on t e mp er at ur e,o xy g en a b s o r p t i on a mo un t we r e t e s t e d wi t h d i f f er e nt k i n ds o f c o a l s . Me a nw h i l e, t h e o xy g en a b s o r p t i on p r o p er t y i n m et h o d f o r i d e nt i f y i n g t e nd en c y o f c o a l t o s po nt a ne ou s c o mb us t i o n by o xy ge n a bs o r pt i o n wa s a l s o di s c u s s e d i n t hi s p a p er . Ke y wo r d s :c o a l ;t e nd e nc y of c oa l t o s p on t a ne o us c om b u s t i on;o xy g en a bs o r p t i o n p r o p e r t y;o xy ge n a bs o r pt i o n me t h od
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目录
煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础,为此我国《煤矿安全规程》明确规定,所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。

进行煤的自燃倾向性鉴定是一项系统、复杂、严谨的工作,因此有必要对煤的自燃倾向性的测定工作进行规范和细化,因此编制了煤自燃倾向性测定方法的作业指导书。

本作业指导书将介绍测定工作的仪器、测定方法、测定结果的整理分析等内容,以供测定人员学习和参考。

使测定人员对测定工作有较全面和系统地了解,顺利地完成测定工作。

2009年8月8日
1 主要内容和适用范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 煤自燃倾向性测定目的 (1)
4 煤自燃倾向性测定方法 (1)
4.1 仪器设备及用具 (1)
4.2 煤样的制备与管理 (1)
4.3 测定步骤 (2)
5 煤自燃倾向性等级分类及分类指标 (2)
5.1 煤自燃倾向性等级分类 (2)
5.2 煤自燃倾向性分类指标 (2)
附录:煤的坚固性系数测定原始记录表 (4)
1 主要内容和适用范围
本作业指导书规定了煤自燃倾向性鉴定方法、分类指标及分类等级。

本作业指导书适用于煤的坚固性系数测定。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。

GB/T 20104-2006 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法
GB/T 212-2008 煤的工业分析方法
GB/T 214-2007 煤中全硫的测定方法
GB/T 217-2008 煤的真相对密度测定方法
GB 474-2008 煤样的制备方法
GB 482-2008 煤层煤样采取方法
3 煤自燃倾向性测定目的
煤的自燃倾向性是矿井防灭火工作的基础,为此我国《煤矿安全规程》明确规定,所有煤矿都要对开采煤层的自燃倾向性作出鉴定。

4 煤自燃倾向性测定方法
4.1 仪器设备及用具
煤自燃性测定仪、精度0.0001g的分析天平、煤样粉碎机、标准分样筛(孔径0.10、0.15mm各一个),专用样品管、氮气及氧气钢瓶。

4.2 煤样的制备与管理
(1)煤样水分影响进一步粉碎时,自然干燥后将全部煤样破碎至10mm以下,用堆锥四分法缩分至100~150 g,用于制备分析用煤样,其余煤样按原包装密封后封存作为存查煤样。

(2)煤样粉碎时,必须使100~150g分析用煤样全部粉碎至0.15m m以下,并要求0.10mm~0. 15mm的粒度应占70%以上。

(3)粉碎后的煤样在广口瓶内密封保存,并在30d内完成各项测定。

(4)送检煤样及分析煤样在分析报告发出后保存6个月。

4.3 测定步骤
1. 测仪器常数的测定:
⑴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5min,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1min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。

⑵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:
⑴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。

⑵把六通阀切换至“吸附”状态,并用秒表计时20min,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。

⑶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5min,,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。

⑷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。

5 煤自燃倾向性等级分类及分类指标
5.1 煤自燃倾向性等级分类
根据GB/T20104-2006《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》的相关规定,煤自燃倾向性分类指标以每克干煤在常温、常压下的吸氧量作为分类的主指标,根据吸氧量的不同把煤自燃倾向性等级划分为3类,即Ⅰ类容易自燃,Ⅱ类自燃和Ⅲ类不易自燃。

5.2 煤自燃倾向性分类指标
见表1和表2所示。

表1 V daf>18%时煤自燃倾向性分类
自燃倾向性等级自燃倾向性V daf>18%的煤的吸氧量/cm3/g
Ⅰ类容易自燃V d>0.70
Ⅱ类自燃0.40<V d ≤0.70
Ⅲ类不易自燃V d ≤0.40
表2 V daf≤18%时煤自燃倾向性分类
自燃倾向性等级自燃倾向性V daf≤18%煤的吸氧量/cm3/g 全硫S Q /%
Ⅰ类容易自燃V d≥1.00
S Q≥2.0Ⅱ类自燃V d<1.0
Ⅲ类不易自燃S Q<2.0 煤吸氧量测定结果的重复性和再现性临界差如表3的规定。

表3 煤吸氧量测定结果的重复性和再现性临界差重复性V d(cm3/g)再现性临界差V d(cm3/g)
0.050.10
附录
附录:煤自燃倾向性测定原始记录表
煤自燃倾向性测定原始记录表
测定方法: 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法测定仪器:煤自燃倾向性测定仪
执行标准: GB/T 20104-2006仪器编号:
项目编号委托单位名称采样日期
煤样编号煤层和采样地点测定日期
试样组号氧气流速(cm3/min)载气流速(cm3/min)煤样质量(g)煤测吸氧量(cm3/g)备注1
2
3
测定人:校核人:
4。

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