不同变质变形煤热解气相产物H2的逸出特征.pdf

《不同变质变形煤热解气相产物H2的逸出特征.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第3期煤炭转化Vo1．37NO．32014年7月C0ALC0NVERS10NJu1．2014不同变质变形煤热解气相产物H2的逸出特征姚利萍潘结南’摘要通过对三种不同变质程度(R。一一0．38～1．O6)原生结构煤和三种不同变形类型(弱脆性变形、强脆性变形和强韧性变形)构造变形煤的热解实验，探讨了不同变质、变形煤热解过程中H2的逸出特征．结果表明，三种不同变质程度原生结构煤(SGTO1，JzT01和WY01)热解过程中H2的逸出量随温度增加(600℃～8O0℃)具有一定的差异，但三者热解H累积生成量变化不大．在相同的温度下，三种不同类型构造变形煤(xTM09，xTM07和xTM10)热解

2、中H2的逸出量差异明显，变形程度较强的强韧性变形煤(xTM1O)和强脆性变形煤(XTM07)热解Hz产出速率和累积生成量均明显小于变形程度较弱的弱脆性变形煤(XTM09)；强韧性变形煤(XTM10)热解H产出速率和累积生成量又明显低于强脆性变形煤(XTM07)．关键词变质煤，变形煤，热解，Hz，逸出特征中图分类号TQ530．2西山矿务局杜儿坪矿1918采煤区的煤样．通过对比0引言实验，结果显示1O号煤(突出点附近的煤样)比9号煤(突出点的煤样)的氢气峰要显著，氢气含量达煤的热解是煤在缺氧或惰性气氛下进行加热，58×10_。。mL／g，可见氢气参与瓦斯爆炸而引发的发生一系列复杂的物理变化和化学变

3、化，生成气相、安全问题不可忽视．李增华等口。=对氢气进行氧化升液相和固相的分解反应，其中的反应气体主要有氢温实验，结果表明，随着氢气浓度的增大，甲烷达到气、二氧化碳及甲烷等以碳氢化合物为主的有机分爆炸下限时的浓度呈线性减小，并且甲烷的下降幅子．[1-6]对煤进行热解是探究氢气影响煤与瓦斯突出度远远大于氢气的增加幅度．可见，瓦斯气体中氢气的手段之一，通过煤的热解可以更近一步地了解煤的存在某种程度对甲烷的爆炸危险性具有一定的影热解的机理，从而为分析煤在热解过程中气相产物响．因此，本研究通过三种不同变质程度(镜质组反H的逸出特征奠定基础．E7-123煤与瓦斯突出是煤矿射率0．38～1．O6)原生结构

4、煤和三种不同变形井下生产过程中发生的一种极其复杂的动力现象，类型(弱脆性变形、强脆性变形和强韧性变形)构造能在较短时间内由煤体向巷道或采场突然喷出大量变形煤热解实验，研究气态产物H的逸出特征及煤炭及涌出大量瓦斯，并可能产生较大的动力效应，与煤变质、变形的关系，对进一步深入探讨煤热解气是继瓦斯爆炸之后最严重的瓦斯灾害，是地应力和态产物反应机制及煤与瓦斯突出机理具有重要意义．瓦斯压力共同作用的结果．E13J煤与瓦斯突出的记录最早于1934年出现在法国，突出的气体主要是甲烷1实验部分和二氧化碳．一直以来人们主要以研究甲烷和二氧化碳的析出机理来预测煤与瓦斯突出．E14-163据不完1．1样品全统计，我

5、国自建国以来发生百人以上的19起矿难中有15起为煤与瓦斯事故．当氢气存在于瓦斯气体为了研究不同变质程度、不同变形程度和不同中时，对瓦斯气体爆炸极限产生较大影响，部分学者变形性质煤热解气相产物H。的生成与逸出特征，已经通过实验证明氢气的存在会降低瓦斯爆炸下本实验选择了具有代表性的三种不同变质程度(镜限．E17-193梁汉东[1。通过气相色谱仪分析了山西太原质组反射率0．38～1．06)和三种不同变形程度*国家自然科学基金资助项目(41072153和41372161)和河南省高校科技创新人才支持计划项目(13HASTIT030)1)硕士生；2)博士、教授(通讯作者)，河南理工大学资源与环境学院，4

6、54000河南焦作收稿日期；2013—09—11；修回日期：2013—12—04煤炭转化和变形性质(弱脆性变形、强脆性变形和强韧性变呈现增大的趋势，均在800℃左右时达到了最大值．形)的煤样．实验煤样的基本数据见表1，实验样品其中，低变质褐煤(SGT01，R。⋯一0．38)的H的工业分析与岩相分析见表2．体积分数最大值是8．96；长焰煤(JZT01，R。⋯一表1实验样品基本数据o．5o)热解的H。体积分数最大值为9．26；肥煤Table1Basicdataofsamples(wYO1，R。。===1．O6)热解的H体积分数最大值为10．149／6，三种煤H。逸出的初始温度所对应的Tempemm

7、m／℃表2煤样的工业分析与显微组分分析(％)Table2Proximateandmaceralanalysisofsamples()图1三种中低变质原生结构煤热解的H2体积分数变化曲线Fig．1Curvesofhydrogencontentofthreelow-mediumundeformedcoalpyrolysis体积分数均在9．5左右，没有较大的差值．在600℃以前，H。的体积分数相对较低，