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CO2防控氧化煤复燃效率的试验研究

郭志国 王蓉 张俊 陈荣芳 周令剑

郭志国, 王蓉, 张俊, 陈荣芳, 周令剑. CO2防控氧化煤复燃效率的试验研究[J]. 矿业科学学报, 2021, 6(2): 160-165. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.02.003
引用本文: 郭志国, 王蓉, 张俊, 陈荣芳, 周令剑. CO2防控氧化煤复燃效率的试验研究[J]. 矿业科学学报, 2021, 6(2): 160-165. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.02.003
Guo Zhiguo, Wang Rong, Zhang Jun, Chen Rongfang, Zhou Lingjian. Experimental research on the fire-fighting effects of CO2 on the recrudescence process of oxidized coal[J]. Journal of Mining Science and Technology, 2021, 6(2): 160-165. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.02.003
Citation: Guo Zhiguo, Wang Rong, Zhang Jun, Chen Rongfang, Zhou Lingjian. Experimental research on the fire-fighting effects of CO2 on the recrudescence process of oxidized coal[J]. Journal of Mining Science and Technology, 2021, 6(2): 160-165. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.02.003

CO2防控氧化煤复燃效率的试验研究

doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.02.003
基金项目: 

国家自然科学基金青年基金 51904120

江西省教育厅科学技术青年基金 GJJ180473

江西理工大学博士启动基金 jxxjbs18034

国家级大学生创新创业训练计划 201910407002

详细信息
  • 中图分类号: TD75

Experimental research on the fire-fighting effects of CO2 on the recrudescence process of oxidized coal

  • 摘要: 为掌握不同体积分数CO2对氧化煤复燃过程的抑制效果,采用自主研制的煤自燃氧化程序升温试验装置,对平煤八矿煤样分别通入体积分数为10 %、20 %、30 % 和40 % 的CO2进行试验研究,测定了煤初次和二次氧化升温过程中的耗氧速率、CO产生率以及表观活化能的变化规律。结果表明:与煤在纯空气条件下的氧化自燃相比,不同体积分数的CO2对煤氧化升温过程均具有抑制作用。同时,通入的CO2体积分数越大,煤初次和二次氧化升温过程的耗氧速率和CO产生率越低,表观活化能越高,即CO2的体积分数越大,对氧化煤复燃过程的抑制效果越好。
  • 图  1  点扩散煤自燃氧化程序升温试验系统示意图

    Figure  1.  The experimental system schematic diagram of the programmed temperature oxidation based on the point diffusion

    图  2  不同体积分数CO2防控煤自燃及其复燃过程耗氧速率变化曲线

    Figure  2.  Variation curve of oxygen consumption rate during prevention and control of coal spontaneous combustion with different volume fraction of CO2

    图  3  不同体积分数CO2防控煤自燃及其复燃过程CO产生率变化曲线

    Figure  3.  Variation curve of CO generation rate during prevention and control of coal spontaneous combustion with different volume fraction of CO2

    图  4  不同体积分数CO2熄灭煤自燃及其氧化煤复燃过程中表观活化能的对比

    Figure  4.  Comparison chart of apparent activation energy of coal spontaneous combustion and oxidized coal re-combustion with different concentrations of CO2

    表  1  试验供气条件

    Table  1.   The experimental supply conditions

    序号 CO2体积分数/% CO2流量/(mL·min-1) 空气流量/(mL·min-1) 总流量/(mL·min-1)
    1 10 30 270 300
    2 20 60 240 300
    3 30 90 210 300
    4 40 120 180 300
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  • [1] 曹凯, 司卫彬, 王德明. 急倾斜特厚煤层采空区煤自燃治理关键技术研究[J]. 煤炭科学技术, 2015, 43(11): 64-67. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTKJ201511014.htm

    Cao Kai, Si Weibin, Wang Deming. Study on key technology of coal spontaneous combustion control in steeply inclined ultra thick seam goaf[J]. Coal Science and Technology, 2015, 43(11): 64-67. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTKJ201511014.htm
    [2] 王德明. 矿井火灾学[M]. 徐州: 中国矿业大学出版社, 2008.
    [3] 蒋上荣. 煤初次氧化程度对复燃特性参数的影响[D]. 西安: 西安科技大学, 2019.
    [4] Wang D M, Dou G L, Zhong X X, et al. An experimental approach to selecting chemical inhibitors to retard the spontaneous combustion of coal[J]. Fuel, 2014, 117: 218-223. doi: 10.1016/j.fuel.2013.09.070
    [5] 张进军, 昝军才. 惰性液态CO2防灭火工艺及实践[J]. 煤矿安全, 2011, 42(3): 88-90. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MKAQ201103032.htm

    Zhang Jinjun, Zan Juncai. Technology and practice of fire prevention and control of inert liquid CO2 [J]. Coal Mine Safety, 2011, 42(3): 88-90. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MKAQ201103032.htm
    [6] 马砺, 邓军, 王伟峰, 等. CO2对煤低温氧化反应过程的影响实验研究[J]. 西安科技大学学报, 2014, 34(4): 379-383. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XKXB201404001.htm

    Ma Li, Deng Jun, Wang Weifeng, et al. Experimental study of effect of CO2 on low temperature oxidation reaction process for coal[J]. Journal of Xi'an University of Science and Technology, 2014, 34(4): 379-383. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XKXB201404001.htm
    [7] 刘少南. CO2浓度对煤低温氧化影响的试验研究[J]. 煤炭科学技术, 2014, 42(S1): 149-151. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTKJ2014S1055.htm

    Liu Shaonan. Experimental study on CO2 concentration affected to low temperature coal oxidation[J]. Coal Science and Technology, 2014, 42(S1): 149-151. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTKJ2014S1055.htm
    [8] 吴兵, 郭志国, 陈娟, 等. N2和CO2对煤燃烧全过程灭火效能的对比研究[J]. 中国矿业大学学报, 2018, 47(2): 247-256. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKD201802005.htm

    Wu Bing, Guo Zhiguo, Chen Juan, et al. Comparative research on the fire-extinguishing effects of N2 & CO2 on the whole process of coal combustion[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2018, 47(2): 247-256. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGKD201802005.htm
    [9] 张辛亥, 李青蔚. 预氧化煤自燃特性试验研究[J]. 煤炭科学技术, 2014, 42(11): 37-40. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTKJ201411011.htm

    Zhang Xinhai, Li Qingwei. Experiment study on spontane-ous combustion characteristics of pre-oxidized coal[J]. Coal Science and Technology, 2014, 42(11): 37-40. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTKJ201411011.htm
    [10] 邵昊, 蒋曙光, 吴征艳, 等. 二氧化碳和氮气对煤自燃性能影响的对比试验研究[J]. 煤炭学报, 2014, 39(11): 2244-2249. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTXB201411016.htm

    Shao Hao, Jiang Shuguang, Wu Zhengyan, et al. Comparative experimental study on the influence of carbon dioxide and nitrogen on coal spontaneous combustion[J]. Journal of China Coal Society, 2014, 39(11): 2244-2249. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTXB201411016.htm
    [11] 李士戎. 二氧化碳抑制煤炭氧化自燃性能的实验研究[D]. 西安: 西安科技大学, 2008.
    [12] 鲍庆国. 煤自燃理论及防治技术[M]. 北京: 煤炭工业出版社, 2002: 154-161.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-28
  • 修回日期:  2020-09-30
  • 刊出日期:  2021-04-07

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