一、煤低温自燃发火的热效应及热平衡测算法（论文文献综述）
李伟卓[1]（2021）在《应力作用下含水煤自燃特性参数与微观结构变化研究》文中指出煤炭自燃是矿井发生火灾的主要原因之一,采空区煤自燃主要发生在遗煤和破裂的煤柱内,这部分煤受到上覆岩层的压力,其氧化环境发生变化。此外,开采时造成的裂隙使得地表水及地下水渗透到采空区中,造成采空区积水,水分对煤的表面结构、吸热放热、微观基团等都有影响,会改变煤氧化学反应的进程。本文以不同含水率煤为研究对象,采用理论分析与实验相结合的方法,围绕着含水煤在应力作用下的物理结构及自燃特性进行了对比分析,同时分析了应力作用下煤自燃氧化后的微观特性,揭示了不同应力条件下含水煤样氧化自燃特性差异的原因,实验结果对采空区应力作用条件下煤自燃的预测及防治具有重要的实践意义,主要的研究结论如下:（1）通过粒度测试、液氮吸附实验以及空隙率计算,研究了应力作用下含水煤物理结构的变化,分析了应力作用对于煤的粒度分布、空隙率以及比表面积等参数的影响,结果表明,应力作用后的煤样平均粒径减小,粒径范围扩大,含水煤样的粒径略小于干燥煤样;同时,煤样的空隙率随着应力的增大而减小,含水煤样的空隙率整体小于干燥煤样。应力对于煤结构的破坏使得煤的比表面积随应力的增大而增大。（2）利用自主设计的受载煤体自燃特性测试装置,开展了处于应力作用下的煤程序升温实验,分析了不同应力作用下含水煤样和干燥煤样的升温特性、耗氧速率、放热强度和活化能等自燃特性参数以及升温过程中碳氢类和碳氧类气体的生成浓度。结果表明,应力作用下干燥煤样和含水煤样的自燃特性差异明显,应力对于干燥煤样氧化特性的影响表现为先抑制后促进,在较低压力下煤同一温度时煤耗氧速率、放热强度、生成气体浓度小于无应力状态;较高压力下这些参数逐渐升高,并超过无应力作用时。相比干燥煤样,应力对含水煤样氧化主要表现为促进作用。含水煤样由于水分的蒸发吸热,存在一段升温停滞期,在水分气化完全后的快速升温阶段的升温速率更快、耗氧速率增大、表观活化能减小,表现出更强的自燃倾向性。（3）利用傅里叶变换红外光谱图分析了不同应力下氧化煤样以及应力作用下不同含水率煤煤样的微观结构变化规律,结果表明,不同应力作用下氧化后的煤样其官能团的数量变化具有一定的规律性。煤分子中的羟基、脂肪烃、芳香环、含氧官能团含量等随着应力的增大呈现出先减小后增大的变化趋势,不同含水率煤样在氧化后官能团含量随含水率增大而整体呈现降低趋势,官能团的数量反映了煤的氧化进程。本论文有图36幅,表12个,参考文献106篇。
李达江[2]（2020）在《不同温度和氧浓度预氧化煤自燃特性研究》文中提出在采空区、封闭火区以及煤田火区存在大量的预氧化煤,由于其自燃特性和原煤相差较大,所以导致我国煤炭复燃现象频发。本文利用程序升温的方法,在不同氧化温度和氧浓度下对原煤进行氧化。通过理论分析和实验研究,对比分析了预氧化煤和原煤微观结构特性、热失重特性以及热效应等方面的异同,并确定了氧化温度和氧浓度对预氧化煤自燃特性的影响和氧化温度的临界值随氧浓度改变的变化趋势。研究结果对采空区复燃火灾、启封火区过程以及煤田火灾防治工作的早期预警及防控具有重要的指导意义。利用程序升温的方法,分别在5%、9%、13%、18%以及21%氧体积分数的氧氮混合气氛中,将原煤氧化到100℃、200℃、300℃以及400℃制得预氧化煤。根据傅里叶红外光谱实验结果可得,预氧化煤中官能团的种类与原煤相似,只是含量不同。官能团的含量随着氧化温度的变化规律不同,-OH和含氧官能团呈现出波动变化;芳烃-CH的含量逐渐降低,取代芳烃和芳香环-C=C-的含量先增大后减小。此外,随着氧浓度升高预氧化煤中官能团的含量也会发生变化,-OH的含量先降低后升高。100℃和400℃的预氧化煤中的脂肪烃先升高后降低,而200℃和300℃预氧化煤则表现出逐渐增大的规律。芳香烃的含量先增大后减小。100℃、200℃和300℃预氧化煤中的含氧官能团呈现出先升高后降低的趋势,而400℃则相反。通过对预氧化煤以及原煤的TG和DTG曲线对比分析可知,预氧化煤的热失重特性和原煤有很大不同,氧化温度对预氧化煤的失重过程有较大影响。随着氧化温度逐渐升高,预氧化煤缓慢反应阶段的吸氧增重峰逐渐不明显,且多数预氧化煤在此阶段表现为质量减少,这说明预氧化煤比原煤要先开始进行氧化反应。另外,预氧化煤燃烧后期的反应和燃尽能力、整体燃烧性能以及燃烧稳定性差于原煤,但是其氧化前期的反应能力强于原煤。相较于原煤,预氧化煤热失重反应的进程被提前,且其氧化反应过程所用时间更短反应也更加迅速。利用C80微量热仪和DSC差示扫描量热仪对预氧化煤自燃过程的热效应进行分析得出,预氧化煤的TH1以及TH2滞后于原煤,且其整个低温氧化过程向高温区移动。另外,预氧化煤低温氧化阶段的放热量小于原煤,且氧化温度的升高会加剧这种现象。原煤以及100℃和200℃预氧化煤的DSC曲线上存在由于煤中大分子结构分解导致的吸热“台阶”,而300℃和400℃预氧化煤的DSC曲线上却没有,且预氧化煤整个氧化反应的放热量以及最大放热功率都小于原煤。结合TG-DSC以及C80实验数据判断出,预氧化煤的氧化温度存在临界值,低于此温度预氧化煤的自燃风险高于原煤,否则低于原煤。此外,氧化温度的临界值因为氧浓度的改变而变化,随着氧浓度的降低,氧化温度的临界值向高温区移动。
李青蔚[3]（2018）在《煤贫氧氧化热动力过程基础研究》文中研究指明煤火灾害是威胁我国煤炭资源保护与利用的主要灾害之一。在煤火灾害发生区域,煤层被大面积损毁,不仅造成巨大的经济损失,而且释放大量的CO、CO2、CH4、NOx等有毒有害气体,甚至烧空区会导致地面陷落,引发严重的生态问题。煤火灾害发生区域由于供氧条件受限,煤层处于贫氧氧化的状态,因此本文针对煤的贫氧氧化特性,采用实验测试和理论分析相结合的方法,对不同贫氧程度时煤的氧化热反应、热效应、热传导和动力学特性开展了相关研究工作,研究成果对进一步掌握煤火贫氧演化过程有重要的指导意义。采用热重—红外光谱联用技术,测试、分析了煤贫氧氧化过程中的特征温度、特征阶段、综合热解/燃烧特性及气体产物变化规律。根据相同转化率条件下对应温度的演变规律,分析了氧浓度对不同阶段煤氧化热反应过程的影响;基于KAS等转化率法和Malek法,得到了煤贫氧氧化过程中的动力学参数和反应动力学机理。研究发现,贫氧环境中煤氧化热反应过程整体呈现出滞后,氧浓度降低对热解/燃烧失重阶段的影响显着;最大反应速率和平均反应速率均随氧浓度的降低而降低。吸氧增重阶段的表观活化能受氧浓度的影响较小,反应动力学机理随氧浓度的降低呈现出由三维扩散模式向一维扩散模式转变的趋势;热解/燃烧失重阶段的表观活化能受氧浓度的影响较为明显,反应动力学机理随氧浓度的降低呈现出由随机成核和随后生长模式向收缩球状模式转变的趋势。基于差示扫描量热技术,测试、分析了煤贫氧氧化过程中的放热特性,得出了初始放热温度、放热量的变化规律;采用灰色理论,分析了官能团变化与放热速率的相关性。研究表明,煤的氧化放热是多种官能团共同作用的结果;初始放热温度随着氧浓度的降低而升高,而放热量表现出降低趋势;氧浓度对快速氧化和主要热分解阶段放热量的影响显着。此外,相同温度下放热量随氧浓度降低而降低的趋势呈现出突变特征,产生突变的临界氧浓度与反应动力学机理转变的临界氧浓度相同。通过激光闪射技术,测试、分析了煤贫氧氧化过程中的热扩散系数、比热容和导热系数变化规律。研究发现,煤贫氧氧化过程中的热传导特性随温度的升高呈现出明显的阶段性特征,其临界温度随着氧浓度的降低而增大;氧浓度对临界温度以后热传导特性及其温度敏感性的影响较为明显。
赵婧昱[4]（2017）在《淮南煤氧化动力学过程及其微观结构演化特征研究》文中提出研究煤氧化过程的微观机理是控制和预防煤自然发火的重要方法。本文通过理论分析、实验研究和统计计算三种手段相结合的方法,对淮南矿区6个煤矿的典型煤样在氧化自燃过程的微观特征和宏观特性,以及两者之间的关联性进行了详细的分析,研究了在高温氧化过程中,煤分子中官能团变化规律及氧化气体产物的动力学特性,为淮南煤自燃灾害的早期预测预报提供了指导,并对在自燃过程中采取科学的防治措施提供了重要的理论依据。采用元素分析、工业分析、比表面积及孔径分布分析、导热特性、XRD微晶结构参数分析、红外光谱分析等测试技术,分析了淮南煤的物理化学结构特性,掌握了煤样的煤质组成以及内部结构特征。结果表明淮南煤质的特点为低灰分、较高挥发分;比表面积较小,孔径以中孔为主,常温状态下较难发生氧化;煤样的热扩散系数随着温度的升高不断减小,比热容和导热系数随着温度的升高不断增大;微晶结构中芳香环缩合程度中等,层片结构较为有序,煤中主要含有高岭石、地开石、方解石、石英和菱铁矿等矿物成分;煤样表面分子结构中官能团种类相似但数量不同,均能检测到羟基、脂肪烃、芳香烃、含氧官能团。通过原位漫反射傅里叶红外光谱分析了煤氧化过程中微观结构特征及其变化规律,对四类官能团中的21种基团随温度变化的特性进行分析发现,羟基在升温反应过程中不断减少,脂肪烃先增大后减小,芳香烃中Ar-CH基团比较稳定,呈现先增大后减小的现象,而C=C基团一直缓慢减少,含氧官能团在燃点温度之前不断增大,直至燃点温度之后含量才有所减少。通过西安科技大学自主研发的高温程序升温实验系统,测试了在升温至500℃过程中的淮南煤氧化释放的气体产物变化规律,并根据指标气体增长率分析法测算出五个特征温度点,将整个氧化升温过程分为四个阶段,分别是临界温度阶段、干裂-活性-增速温度阶段、增速-燃点温度阶段和燃烧阶段。实验证明,在临界温度阶段,CO和CO2气体缓慢增长,超过该温度阶段直至增速-燃点温度阶段,碳氧类气体含量迅速增长,燃烧温度阶段气体浓度有所下降,继而由于稳定官能团的断裂,继续上涨。CH4、C2H6和C2H4气体在干裂-活性-增速温度阶段之前均增长缓慢,之后才开始急剧增长,到燃烧温度阶段达到峰值。利用高温程序升温实验数据,采用两种不同的动力学方法,对四个不同阶段的动力学特性进行计算研究,反应所需活化能随温度阶段的递进先降低后增大,燃烧阶段所需活化能大于增速-燃点温度阶段。此外,通过差示扫描法对氧化过程中的放热性进行了计算。通过分析微观特性与宏观表征,选取灰色关联性分析中的相对关联度分析,对淮南煤氧化升温的四个温度阶段中氧化释放的气体和放热量与14种不同活性基团之间的关联度大小进行统计分析,推断出影响各个阶段气体和热量释放的主要官能团,分析发现,前三阶段中,羰基是影响宏观气体释放和热量产生的主要官能团,脂肪烃和芳环结构是燃烧阶段中产生气体和热量的主要官能团,且C=C结构在燃烧阶段才开始大量参与反应,释放气体产物。
邓寅[5]（2017）在《煤自然降温过程氧化特性及“滞后”效应实验研究》文中研究说明煤自燃的发展是一个复杂的物理和化学的动态过程。当煤发生自燃后,应及时采取适当的防灭火措施,抑制煤自燃的发展。在降温过程中需实时监测火区的温度以及气体浓度等参数,因此,对煤自然降温过程的研究显得尤为重要。为了研究煤自然降温过程的自燃特性,本文通过程序实验研究不同煤种在不同粒径以及不同降温方式下的自燃特性,分析粒径和降温方式对降温过程气体产物浓度的影响,根据CO浓度将降温过程划分为不同的阶段,并进行动力学的分析,同时将升温过程和不同降温过程进行对比和分析。结果表明:煤自然降温过程属于一个非线性的动态过程。降温过程中,实验载气中氧气浓度越大,煤样粒径越小,煤样生成的气体产物浓度越大,生成C2H4气体的最低温度越低;通过CO浓度将不同降温过程分成不同温度阶段,并计算出其活化能,表现为实验煤样变质程度越高,活化能值越大;在相同实验载气的情况下,升温过程相比于降温过程中生成相同的气体浓度（CO、C2H4和1/3焦煤CO2）时的温度发生了一定的“滞后”;实验煤样为褐煤和无烟煤时,升温过程相比于降温过程中生成相同的CO2浓度时的温度发生了一定的“提前”;褐煤和1/3焦煤的空气降温过程的耗氧速率大于空气升温过程的耗氧速率,无烟煤空气升温过程与空气降温过程的耗氧速率存在两个交点。同时,通过自然发火实验研究煤样升温过程和绝氧降温过程中高温点移动规律、气体产物浓度以及自燃特性参数和极限参数,并进行对比分析。结果表明:升温过程和降温过程高温点的位置变化不完全重合;为消除降温过程中漏风量无法测量的因素,得到了单位流量耗氧速率、单位流量CO、CO2产生率以及单位流量最大、最小放热强度的计算方法,其结果与程序升温结果相同,证明了方法的可行性以及增加了升温过程与降温过程的可比性;自然发火升温过程中,煤温在50℃时,下限氧浓度、最小浮煤厚度和上限漏风强度均达到最值,当浮煤厚度小于0.648m时,浮煤不会发生自燃现象;自然发火降温过程中,煤温在80℃时,下限氧浓度、最小浮煤厚度和上限漏风强度均达到最值,当浮煤厚度小于0.384m时,浮煤不会发生复燃现象。因此,研究煤自然降温过程特性在煤矿采空区煤自燃、封闭火区等实施灭火后,对指导煤降温过程中煤温以及气体浓度的变化具有非常重要的意义。
白亚娥[6]（2017）在《不同预氧化程度煤二次氧化特性研究》文中研究表明煤炭是我国重要能源,为了节约资源,提高采出率,需要启封已经封闭的火区或者对采空区遗煤进行复采,然而,这些煤层在开采时已经与氧气接触发生了氧化,自燃特性可能发生了改变,称这类煤的再次氧化为二次氧化,即煤在氧化燃烧前已经经过了一定程度的氧化,而后温度又降回到常温。文章选取了三个矿区的煤,分别预氧化至80℃、120℃、160℃和200℃,采用实验分析的方法,对比不同预氧化程度煤的二次氧化与一次氧化过程,研究煤二次氧化自燃特性,为火区启封和遗煤复采煤自燃预测预报技术提供理论依据。主要内容如下:（1）采用工业分析和红外光谱法,对实验煤样的工业参数和原始分子中主要官能团进行测试,发现预氧化至120℃的煤样挥发分含量增加;不同煤样的分子官能团中,含量由多到少依次是含氧官能团>芳香烃>脂肪烃;不同预氧化煤样官能团含量变化规律较复杂,羟基、羧酸类基团、脂肪烃总含量在预氧化至120℃时达到极大值,醚键和取代苯变化规律性不强。（2）通过TG/DSC-FTIR实验,对煤样一次氧化和二次氧化过程的特征温度、热效应和气体产物变化规律进行分析,结果表明,不同预氧化程度煤二次氧化特征温度主要在受热分解温度之前区别较大。不同预氧化程度的煤特征温度随着预氧化程度的加深,先降低后增加,且一般是预氧化至120℃时煤样的特征温度最低;在热效应方面,煤在氧化燃烧过程中先吸热后放热,但是以放热为主。煤样氧化燃烧放热量随着预氧化程度的增加先增加后减少,但是变质程度不同,放热量最大时对应的预氧化温度不同,大南湖煤预氧化至160℃时放热量最大,顾北煤和阳泉煤预氧化至120℃时放热量最大;在气体产物方面,煤在氧化燃烧过程中CO、CO2及H2O（g）随温度的增加先增加后降低。不同预氧化程度煤样在燃点温度前产生气体随温度的变化较大,过了燃点温度,不同预氧化温度煤样产生气体的曲线基本重合。三种变质程度煤样气体产生量随预氧化程度的增加先增加后降低,其中,预氧化至120℃的煤样产生CO气体的量最多,顾北煤和阳泉煤亦为预氧化至120℃的样品产生H2O（g）的量最多,大南湖煤预氧化至80℃和预氧化至120℃的煤样产生的H2O（g）含量最多。（3）采用傅里叶原位红外实验,对煤样二次氧化过程分子官能团变化规律进行研究,结果表明,不同预氧化程度煤在二次氧化过程中分子官能团变化趋势相同,但变化量不同。不同煤样在氧化过程中分子官能团变化有共性,煤分子中官能团除个别例外的,其余所有煤样在升温氧化过程中游离-OH键、酚、醇、醚、酯C-O键、脂肪烃、芳环C=C结构和芳烃-CH键含量随温度的升高而降低。煤样取代苯和羰基C=O键随着温度的升高含量增加。同一变质程度,不同预氧化温度煤样二次氧化过程分子中主要官能团在氧化前后含量总变化量除个别不同外,其余煤样都是预氧化至80℃-160℃的煤样含量总变化量最大,且在这些煤样中预氧化至120℃的煤样是最大值的比率占一半以上。（4）应用改进的KAS法对煤样在受热分解前动力学进行分析,得出不同煤样在水分蒸发及气体脱附阶段,活化能随转化率的增加而降低。三种变质程度的煤样活化能随预氧化程度的变化规律一致,都是预氧化至120 ℃的煤样活化能最小,原煤及预氧化至200℃的煤样活化能较大。在吸氧增重阶段,活化能随转化率的增加而增大,不同预氧化程度煤样都是预氧化至120℃的煤样活化能最小。
王凯[7]（2015）在《陕北侏罗纪煤低温氧化反应性及动力学研究》文中进行了进一步梳理我国陕北地区的侏罗纪煤层变质程度较低,在开采过程中自燃危险性高,不但威胁着煤矿的安全生产,而且造成严重的环境污染和资源浪费。本论文采用理论分析、实验研究和数学计算相结合的方法,针对陕北侏罗纪煤的低温氧化过程,研究其氧化反应性及宏观动力学特性,确定陕北侏罗纪煤氧化自燃过程中的关键活性基团,对其自燃机理以及防治新技术的研究具有重要的理论指导意义。采用工业分析仪、元素分析仪、物理化学吸附仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪等,系统研究了陕北侏罗纪煤的煤质、元素组成、微晶结构、比表面积、孔径分布、微观形态及官能团分布特征,从物理化学结构与氧吸附特性角度分析了对陕北侏罗纪煤自燃的影响;利用热重与红外联用实验,研究了陕北侏罗纪煤氧化和热解过程的质量与气体产物变化,得到其低温氧化过程可以分为水分蒸发及气体脱附失重和吸氧增重两个阶段,确定了两个阶段的自燃特征温度及气体产生规律;基于多升温速率的FWO和Kissinger方法,分别计算了陕北侏罗纪煤低温氧化过程两个阶段的动力学参数,得到在水分蒸发及气体脱附失重阶段表观活化能随温度的升高而降低,平均活化能为3060 kJ/mol,在吸氧增重阶段随温度的升高而增加,平均活化能为80120kJ/mol,利用Bagchi法分别确定了两个阶段的动力学模式函数;采用差示扫描量热实验,研究了陕北侏罗纪煤氧化与热解过程的热效应变化,得到了低温氧化过程两个阶段的热效应特性,以及吸、放热速率的变化规律;并采用原位漫反射傅里叶红外光谱仪,测试了陕北侏罗纪煤热解和氧化过程的主要官能团变化特征,确定了陕北侏罗纪煤低温氧化过程两个阶段的活性基团及其变化规律。基于Pearson相关系数和灰色关联分析方法计算了陕北侏罗纪煤氧化过程活性基团与表观活化能变化的相关性,得到陕北侏罗纪煤不同活性基团对低温氧化过程两个阶段影响不同。采用Pearson相关系数的正负性和灰色关联度,定量表征了不同活性基团对氧化过程的影响程度,确定了陕北侏罗纪煤样低温氧化过程水分蒸发及气体脱附阶段的关键活性基团为游离羟基、羧基、羰基和C=C结构,吸氧增重阶段的关键活性基团为脂肪烃甲基和亚甲基、C-O醚键等,从关键活性基团反应性角度微观解释了陕北侏罗纪煤氧化动力学及热效应特性。
孟清华[8]（2015）在《煤低温氧化实验研究》文中研究指明煤自然发火一直是威胁矿井安全生产的重大因素,研究煤低温氧化升温规律,对于掌握煤自然发火特性,指导煤矿现场防灭火工作意义重大。研究煤的自燃特性,主要从两个方面着手:一是表征煤自燃危险性的时间量度,即煤自然发火期,二是体现煤自燃难易程度内在属性的煤自燃倾向性。（1）本文在煤自燃过程理论研究基础上,通过优化煤氧化反应装置、温度检测和控制系统、供风系统及氧化气体产物分析系统,建立了完善的公斤级煤氧化绝热升温实验系统。（2）利用基于公斤级煤氧化绝热升温实验系统对黄陵二号矿煤样进行了实验,实现了7.5kg煤自然氧化升温过程实验研究。通过对煤样温度和氧化气体产物数据的分析计算,获得了:不同温度阶段煤氧化放热强度、耗氧速度、CO等指标气体产生率、特征温度以及煤自燃的极限参数等煤自燃的特性参数。通过与大型（西安科技大学XK-Ⅵ）煤自然发火实验台的对比,证明公斤级煤氧化绝热升温实验系统可以用于煤自然发火过程测试。能够较真实地模拟煤自然发火过程,并确定现场煤层最短自然发期、判定煤自燃危险性。（3）最后经过对煤样的预先绝氧干燥,同时为反应煤样供给纯氧气,进行了基于绝热氧化煤自燃倾向性的快速测试研究。通过对三种不同变质程度的干燥煤样进行纯氧绝热氧化实验,测定了三者的低温阶段升温速率、耗氧速率、CO生成速率等,由于纯氧绝热氧化实验时间大大缩短,用其代替空气氧化实验具有良好的应用前景。
鲍庆国[9]（2014）在《滕南矿区高地温环境中煤自燃特性及防灭火技术》文中研究说明我国东部矿区地下开采深度越来越大，地温逐渐升高，导致煤自燃灾害更加频繁发生。位于山东滕南矿区的枣矿集团田陈、滕东等矿的开采深度均已达到-900m，地温超过40℃，煤自然发火灾害尤为严重，迫切需要开展高地温环境中煤低温氧化特性及防灭火技术的研究。地温是煤的起始氧化温度，直接影响煤的自燃特性。本文采用程序升温法分别以20℃、30℃、40℃为起始温度模拟研究不同地温对煤自燃特性的影响，得到了煤不同起始温度氧化温升过程中耗氧量、耗氧速率以及交叉点温度的变化规律。研究表明：煤以不同起始温度氧化温升过程中，起始氧化温度越高，煤的耗氧量及耗氧速率越大，煤自燃的交叉点温度越低，其机理在于在高地温条件下，煤中参与化学反应的微观活性基团的数量增高，进而耗氧量以及耗氧速率高，温升速率快，交叉点温度低，更易自然发火。煤氧化产热是导致煤自燃的根本原因，动力学参数是决定煤低温氧化反应速率的主要因素。本文通过采用高精度微量热仪C80测试煤在氧化过程中的产热，研究了煤氧化温升过程中动力学特性参数的实时变化规律；基于此，采用热分析动力学方法，通过构建与求解煤在绝热环境中的热平衡方程，模拟了煤的自热温升过程，实现了不同地温环境中煤自热危险性的快速判定。研究表明：随着地温的升高，煤绝热氧化温升到70℃所用的时间明显降低，煤的自然危险性显着增加；采用热分析动力学模拟方法能够快速准确地模拟煤的自热温升过程，克服了现有实验室绝热氧化实验消耗时间长、成功率低的缺点。煤自燃的早期识别与预报是有效防治内因火灾的基础，而气体分析法是目前煤自燃早期预测预报应用最为广泛的方法。本文采用程序升温法分别以20℃、30℃、40℃为起始温度模拟研究不同地温环境中煤氧化过程气体产物的变化规律，得到了地温对煤自燃预测预报指标气体的影响。研究表明：随着煤起始氧化温度的升高，煤释放出的CO的浓度降低（20℃＞30℃＞40℃），而不同煤样释放出的烷烯烃气体的浓度的变化规律不同。采用CO的绝对生成量或格雷哈姆系数R2值作为预测预报煤自燃的指标气体时，随着矿井地温的升高，均需要降低临界判定指标值。为实现滕南矿区高地温矿井的安全开采，需要从抑制产热与降温两个角度出发采取措施，确定采用惰化技术抑制煤低温氧化过程和灌注流体介质降低易发火区域温度的治理思路，提出了堵漏降氧、惰化置换和泡沫快速降温的高效综合防治技术。研究表明：采用惰化技术防止煤自燃灾害时需要将遗煤周围环境中氧浓度降到5%及其以下。采用液态二氧化碳或液氮灌注技术治理煤自燃灾害时，其对高温区域的冷却降温作用有限，主要表现为对火区的惰化抑爆作用，而阻化及三相泡沫降温作用明显，能快速冷却高温火区。该综合防治技术已在滕南矿区顺利推广，为治理高地温环境的煤自燃灾害提供了可靠的技术保障。
周季夫[10]（2013）在《基于快速氧化实验的巷道周边煤体自燃数值模拟研究》文中研究表明煤矿内的巷道作为采矿作业中提升、运输、通风、排水与动力供应等需要而掘进的通道,是矿井下易发生自燃的地点之一,预防与监测巷道起火点的位置与发展情况是矿井安全生产的一项主要内容。随着煤炭工业的发展,巷道周边煤体自燃问题愈发凸显,巷道周边煤体自燃起火点具有较高的隐蔽性,在面对巷道周边煤体自燃灾害时,快速地确定火源位置将大大提高救灾的效率。但由于外源因素的复杂性,相关机理仍有待深入研究。由于巷道周边煤体自燃问题的隐蔽性,特别在冒落区这类视线与人员都难以到达的地方,常规探测手段在预测巷道周边煤体自燃过程时难以奏效。采用数值模拟技术预测巷道周边煤体自燃过程可行之有效的解决上述问题。本文对宁煤集团枣泉煤矿某综放面一段巷道进行研究,采用煤氧复合理论、实验测试和计算机模拟相结合的研究方法,对巷道周边煤体自然发火过程进行分析研究。本文从实验台炉体结构和煤快速氧化实验的结果分析入手,以计算流体力学为辅助手段,对巷道周边松散煤体自然发火过程进行模拟。首先,通过搭建辅助热源加热条件下的煤自然发火实验台,对枣泉矿煤样进行程序升温实验,测得煤样的耗氧速率与氧化放热强度等氧化动力学参数,并推导煤层的自燃极限参数；其次,根据工作面实际情况,建立巷道周边松散煤体自燃过程的三维物理模型并划分网格,根据快速氧化实验得到的自燃极限参数对巷道周边煤层自燃危险区域进行划分,确定巷道冒落区为本文重点研究对象；最后,建立巷道周边煤体自燃过程的数学模型,并确定三维模型的定解条件,使用FLUENT软件对巷道内煤层的自燃过程进行模拟。通过对比数值模拟结果与文献[44]数据可知：数值模拟与现场实际情况基本吻合,验证了用于描述巷道周边煤体自燃过程三维数学模型的适用性。并根据自燃倾向性对巷道冒落区进行三区划分,模拟结果对于准确监测巷道冒落区煤层内高温点的分布与发展情况具有指导意义。
二、煤低温自燃发火的热效应及热平衡测算法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、煤低温自燃发火的热效应及热平衡测算法（论文提纲范文）
（1）应力作用下含水煤自燃特性参数与微观结构变化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 煤自燃研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本文的研究技术路线 |
| 1.5 主要研究进展及成果 |
| 2 应力对含水煤物理结构的影响 |
| 2.1 煤样的采集与制备 |
| 2.2 工业分析和元素分析 |
| 2.3 粒度分析 |
| 2.4 空隙率分析 |
| 2.5 比表面积 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 应力作用下含水煤自燃特性参数研究 |
| 3.1 实验系统介绍 |
| 3.2 应力对煤升温速率的影响 |
| 3.3 耗氧速率 |
| 3.4 表观活化能 |
| 3.5 放热强度 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 应力作用下含水煤氧化气体产物研究 |
| 4.1 碳氧类气体生成规律 |
| 4.2 碳氢类气体产生规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 应力作用下煤氧化后的微观结构分析 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.2 原煤红外光谱分析 |
| 5.3 不同应力作用下氧化煤样官能团分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）不同温度和氧浓度预氧化煤自燃特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 预氧化煤活性基团演化研究进展 |
| 1.2.2 预氧化煤自燃过程研究 |
| 1.2.3 预氧化煤自燃过程热效应研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 预氧化煤微观结构特征分析 |
| 2.1 预氧化煤的制备过程 |
| 2.2 微观结构特征分析 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 主要官能团分析 |
| 2.3 主要官能团的变化规律 |
| 2.3.1 氧化温度对主要官能团变化的影响 |
| 2.3.2 氧浓度对主要官能团变化的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 预氧化煤自燃过程失重特性研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 热分析实验设备及原理 |
| 3.1.2 实验条件 |
| 3.2 煤氧化过程特征参数 |
| 3.2.1 氧化失重的特征温度和阶段 |
| 3.2.2 燃烧特性参数 |
| 3.3 预氧化煤自燃过程特征分析 |
| 3.3.1 TG-DTG结果分析 |
| 3.3.2 热反应过程的阶段特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 预氧化煤自燃过程热效应研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 热分析实验设备及原理 |
| 4.1.2 实验条件 |
| 4.2 热效应分析 |
| 4.2.1 氧化放热的特征温度和阶段 |
| 4.2.2 低温热效应 |
| 4.2.3 高温热效应 |
| 4.3 氧化温度的临界值 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论及展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）煤贫氧氧化热动力过程基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤自燃机理 |
| 1.2.2 煤氧化动力学 |
| 1.2.3 煤分子结构 |
| 1.2.4 煤氧化热效应 |
| 1.2.5 煤岩体的热传导特性 |
| 1.2.6 煤贫氧氧化特性 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 煤的物理与化学结构特征 |
| 2.1 工业分析 |
| 2.2 孔径结构分布 |
| 2.2.1 比表面积 |
| 2.2.2 孔径分布 |
| 2.3 官能团分布特征 |
| 2.3.1 实验设备及原理 |
| 2.3.2 主要官能团分布 |
| 2.4 芳香微晶结构特征 |
| 2.4.1 实验方法 |
| 2.4.2 XRD谱图特征 |
| 2.4.3 芳香微晶结构特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤贫氧氧化热反应特性 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 实验设备及测试原理 |
| 3.1.2 实验条件 |
| 3.2 煤氧化热反应过程 |
| 3.3 贫氧对煤氧化热反应过程的影响 |
| 3.3.1 煤贫氧氧化热反应的滞后效应 |
| 3.3.2 煤贫氧氧化热反应的特征温度变化规律 |
| 3.3.3 煤贫氧氧化热反应的阶段性演变分析 |
| 3.3.4 煤贫氧氧化热反应的气体产物 |
| 3.4 升温速率对煤贫氧氧化热反应过程的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 煤贫氧氧化热效应和热传导特性 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 实验设备及测试原理 |
| 4.1.2 实验条件 |
| 4.2 煤贫氧氧化热效应 |
| 4.2.1 煤贫氧氧化低温效应 |
| 4.2.2 煤贫氧氧化高温热效应 |
| 4.3 煤贫氧氧化热传导特性 |
| 4.3.1 煤贫氧氧化热扩散特性 |
| 4.3.2 煤贫氧氧化热储存特性 |
| 4.3.3 煤贫氧氧化热输运特性 |
| 4.3.4 热传导特性的温度敏感性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤贫氧氧化热反应动力学机理 |
| 5.1 煤氧化热反应的微观特性 |
| 5.1.1 实验条件 |
| 5.1.2 主要官能团的变化规律 |
| 5.1.3 热效应与微观官能团的关联性 |
| 5.2 煤贫氧氧化动力学特性 |
| 5.2.1 动力学分析方法 |
| 5.2.2 表观活化能 |
| 5.2.3 反应动力学机理 |
| 5.2.4 动力补偿效应 |
| 5.3 动力学机理转变与热效应的关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间获得的专利及奖励 |
（4）淮南煤氧化动力学过程及其微观结构演化特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 煤自燃理论发展历史 |
| 1.2.2 煤结构与活性基团演化规律研究 |
| 1.2.3 煤氧化自燃宏观特性研究 |
| 1.2.4 煤氧化动力学及热效应研究 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 淮南煤物理化学结构特征研究 |
| 2.1 煤质分析 |
| 2.1.1 实验方法 |
| 2.1.2 工业分析 |
| 2.1.3 元素分析 |
| 2.2 淮南煤导热特性分析 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 热扩散系数分析 |
| 2.2.3 比热容分析 |
| 2.2.4 导热系数分析 |
| 2.3 淮南煤BET比表面及孔径分布分析 |
| 2.3.1 实验方法 |
| 2.3.2 BET比表面积分析 |
| 2.3.3 孔径分布分析 |
| 2.4 淮南煤XRD微晶结构参数分析 |
| 2.4.1 实验方法 |
| 2.4.2 XRD图谱分析 |
| 2.4.3 矿物种类分析 |
| 2.4.4 微晶结构参数分析 |
| 2.5 淮南煤分子主要活性官能团分析 |
| 2.5.1 实验方法 |
| 2.5.2 主要活性官能团分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 淮南煤氧化过程气体产物及特征温度研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 实验原理 |
| 3.1.2 实验装置 |
| 3.1.3 实验条件 |
| 3.2 淮南煤高温氧化氧气消耗规律分析 |
| 3.3 淮南煤高温氧化气体释放规律分析 |
| 3.3.1 不同煤样气体释放规律 |
| 3.3.2 不同粒径对气体释放规律的影响 |
| 3.4 特征温度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 淮南煤氧化动力学过程及热效应研究 |
| 4.1 动力学理论 |
| 4.1.1 动力学方程的建立 |
| 4.1.2 动力学方法 |
| 4.2 淮南煤氧化过程动力学参数计算及分析 |
| 4.2.1 活化能分析 |
| 4.2.2 指前因子分析 |
| 4.3 淮南煤放热性分析 |
| 4.3.1 实验条件 |
| 4.3.2 放热性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 淮南煤氧化过程微观结构特征及演化规律研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 实验原理 |
| 5.1.2 实验装置及条件 |
| 5.1.3 测试过程 |
| 5.2 淮南煤氧化过程中官能团变化三维图形分析 |
| 5.3 特征温度下淮南煤分子官能团迁移转化规律分析 |
| 5.4 不同温度阶段淮南煤分子官能团迁移转化规律分析 |
| 5.4.1 羟基（-OH）迁移转化分析 |
| 5.4.2 甲基和亚甲基（-CH_3、-CH_2-）迁移转化分析 |
| 5.4.3 芳烃（Ar-CH）迁移转化分析 |
| 5.4.4 不饱和键（C=C）迁移转化分析 |
| 5.4.5 含氧官能团迁移转化分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 淮南煤氧化自燃宏观表征与主要官能团的关联性分析 |
| 6.1 关联性分析方法 |
| 6.2 CO、CO_2与煤中主要官能团的关联度分析 |
| 6.2.1 临界温度阶段 |
| 6.2.2 干裂-活性-增速温度阶段 |
| 6.2.3 增速-燃点温度阶段 |
| 6.2.4 燃烧阶段 |
| 6.3 CH_4、C_2H_4、C_2H_6与煤中主要官能团的关联度分析 |
| 6.3.1 临界温度阶段 |
| 6.3.2 干裂-活性-增速温度阶段 |
| 6.3.3 增速-燃点温度阶段 |
| 6.3.4 燃烧阶段 |
| 6.4 放热量与煤中主要官能团的关联度分析 |
| 6.4.1 临界温度阶段 |
| 6.4.2 干裂-活性-增速温度阶段 |
| 6.4.3 增速-燃点温度阶段 |
| 6.4.4 燃烧阶段 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（5）煤自然降温过程氧化特性及“滞后”效应实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤自燃机理研究现状 |
| 1.2.2 煤自燃过程的实验研究现状 |
| 1.2.3 煤自燃过程影响因素的研究现状 |
| 1.2.4 煤自燃阶段性研究现状 |
| 1.2.5 煤自然降温过程研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线图 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线图 |
| 2 升温过程煤自燃影响因素实验研究 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.2 风量对煤自燃氧化过程的影响 |
| 2.3 氧气对煤自燃氧化过程的影响 |
| 2.4 粒径对煤自燃氧化过程的影响 |
| 2.5 变质程度对煤自燃氧化过程的影响 |
| 2.6 小结 |
| 3 降温过程煤自燃特性实验研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.2.1 氧气浓度对煤自然降温过程的影响 |
| 3.2.2 粒径对煤自然降温过程的影响 |
| 3.2.3 动力学分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 煤自燃全过程“滞后”效应研究 |
| 4.1 升、降温过程气体产物浓度分析 |
| 4.1.1 升、降温过程CO浓度分析 |
| 4.1.2 升、降温过程CO2浓度分析 |
| 4.1.3 升、降温过程C2H4浓度分析 |
| 4.2 特征温度分析 |
| 4.3 耗氧速率分析 |
| 4.3.1 理论分析 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 煤自然发火升、降温实验研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.2 煤自然发火实验数据分析 |
| 5.3 煤自然发火实验气体分析 |
| 5.4 煤自然发火自燃特性参数研究 |
| 5.4.1 自燃特性参数分析 |
| 5.4.2 放热强度分析 |
| 5.5 煤自燃极限参数分析 |
| 5.5.1 理论分析 |
| 5.5.2 极限参数 |
| 5.5.3 极限参数结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）不同预氧化程度煤二次氧化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤结构的研究现状 |
| 1.2.2 煤氧化过程研究现状 |
| 1.2.3 煤氧化热效应研究现状 |
| 1.2.4 煤自燃动力学研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方案及技术路线 |
| 2 煤样工业分析及主要官能团分布特征 |
| 2.1 煤样的采集及制备 |
| 2.2 工业分析 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 实验结果 |
| 2.3 煤样主要官能团分布特征 |
| 2.3.1 实验原理 |
| 2.3.2 实验装置与条件 |
| 2.3.3 实验结果 |
| 2.3.4 不同预氧化程度煤主要官能团分布特征 |
| 2.4 小结 |
| 3 煤二次氧化过程TG/DSC-FTIR实验研究 |
| 3.1 TG/DSC-FTIR实验 |
| 3.1.1 实验目的 |
| 3.1.2 实验原理 |
| 3.1.3 实验装置及条件 |
| 3.2 煤二次氧化过程热失重特性 |
| 3.2.1 TG/DTG曲线阶段性 |
| 3.2.2 特征温度 |
| 3.2.3 不同预氧化程度煤二次氧化特征温度分析 |
| 3.3 煤样二次氧化热效应分析 |
| 3.4 煤样二次氧化气体产生规律分析 |
| 3.4.1 煤样二次氧化过程CO产生规律 |
| 3.4.2 煤样二次氧化过程CO2产生规律 |
| 3.4.3 煤样二次氧化过程H2O产生规律 |
| 3.5 小结 |
| 4 煤二次氧化过程主要官能团变化特征研究 |
| 4.1 傅里叶原位红外实验 |
| 4.1.1 实验目的 |
| 4.1.2 实验原理 |
| 4.1.3 实验装置及条件 |
| 4.2 煤样二次氧化主要官能团分析 |
| 4.2.1 含氧官能团分析 |
| 4.2.2 脂肪烃分析 |
| 4.2.3 芳香烃分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 煤二次氧化动力学规律分析 |
| 5.1 理论 |
| 5.1.1 微分等转换率法 |
| 5.1.2 积分等转换率法 |
| 5.2 动力学计算 |
| 5.2.1 水分蒸发及脱附阶段 |
| 5.2.2 吸氧增重阶段 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）陕北侏罗纪煤低温氧化反应性及动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤自燃理论 |
| 1.2.2 煤结构的研究 |
| 1.2.3 煤氧化动力学的研究 |
| 1.2.4 煤氧化过程热效应的研究 |
| 1.2.5 煤氧化过程官能团变化的研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 陕北侏罗纪煤物理与化学结构特性研究 |
| 2.1 煤质分析 |
| 2.2 微晶结构分析 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 XRD谱图特征 |
| 2.2.3 矿物质分析 |
| 2.2.4 芳香微晶结构特征 |
| 2.3 比表面积及孔径分布 |
| 2.3.1 实验方法 |
| 2.3.2 比表面积分析 |
| 2.3.3 孔径分布 |
| 2.4 微观形态及孔隙分析 |
| 2.4.1 实验方法 |
| 2.4.2 孔隙结构及元素分布 |
| 2.5 主要官能团分布特征 |
| 2.5.1 实验方法 |
| 2.5.2 主要官能团分布 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 陕北侏罗纪煤氧化动力学研究 |
| 3.1 TG-FTIR联用实验方法 |
| 3.1.1 实验原理 |
| 3.1.2 实验条件 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.2.1 热重曲线特征 |
| 3.2.2 气体产物分析 |
| 3.3 分阶段的氧化动力学 |
| 3.3.1 热分析动力学理论 |
| 3.3.2 活化能计算 |
| 3.3.3 动力学模式函数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 陕北侏罗纪煤低温氧化过程热效应研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 实验原理 |
| 4.1.2 实验条件 |
| 4.2 热效应曲线特征 |
| 4.3 分阶段的低温氧化过程热效应 |
| 4.3.1 水分蒸发及气体脱附阶段分析 |
| 4.3.2 吸氧增重阶段分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 陕北侏罗纪煤氧化反应性研究 |
| 5.1 原位红外光谱实验方法 |
| 5.1.1 实验原理 |
| 5.1.2 实验装置 |
| 5.1.3 实验条件 |
| 5.2 主要变化官能团分析 |
| 5.3 分阶段的活性基团变化规律 |
| 5.3.1 水分蒸发及气体脱附阶段活性基团变化特征 |
| 5.3.2 吸氧增重阶段活性基团变化特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 陕北侏罗纪煤氧化动力学与反应性的相关性研究 |
| 6.1 关联度分析理论 |
| 6.1.1 关联度 |
| 6.1.2 关联分析方法 |
| 6.2 表观活化能与活性基团的相关性分析 |
| 6.2.1 正负相关性分析 |
| 6.2.2 灰色关联性分析 |
| 6.3 关键活性基团分析 |
| 6.3.1 水分蒸发及气体脱附阶段关键活性基团 |
| 6.3.2 吸氧增重阶段关键活性基团 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间主要参与的科研项目 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间获得的专利及奖励 |
（8）煤低温氧化实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤自燃过程 |
| 1.2.2 煤氧复合类型 |
| 1.2.3 影响煤自燃的主要因素 |
| 1.2.4 煤自然发火期 |
| 1.2.5 煤自燃特性实验研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 煤氧化绝热升温实验系统研究 |
| 2.1 实验系统结构 |
| 2.2 实验煤量及反应装置 |
| 2.2.1 实验煤量 |
| 2.2.2 反应装置及测点布置 |
| 2.3 温度监测控制系统 |
| 2.3.1 实验炉补充热源选型 |
| 2.3.2 实验炉温度传感器选型 |
| 2.3.3 温度监测控制系统 |
| 2.4 供气控制系统 |
| 2.5 气样分析系统 |
| 2.6 实验系统散热量分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 基于公斤级煤样实验的自燃特性宏观参数研究 |
| 3.1 实验过程与结果分析 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 实验结果分析 |
| 3.2 煤自燃特性参数理论分析 |
| 3.2.1 热动力学参数分析 |
| 3.2.2 煤自燃极限参数分析 |
| 3.3 自燃特性参数结果分析 |
| 3.3.1 耗氧速度和放热强度 |
| 3.3.2 自燃极限参数 |
| 3.3.3 自燃特性参数分析 |
| 3.4 与大型自然发火实验的对比 |
| 3.4.1 大型自然发火实验 |
| 3.4.2 两种测试方法和参数的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于绝热氧化煤自燃倾向性快速测试研究 |
| 4.1 实验条件 |
| 4.1.1 煤样制备 |
| 4.1.2 供气流量 |
| 4.2 实验装置及过程 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 温度结果分析 |
| 4.3.2 气体数据分析 |
| 4.4 煤自燃倾向性判定指标 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）滕南矿区高地温环境中煤自燃特性及防灭火技术（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| Extended Abstract |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 研究的目标与内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 不同起始氧化温度下煤自燃特性实验 |
| 2.1 氧化起始温度对煤缓慢氧化阶段的影响 |
| 2.2 氧化起始温度对煤快速氧化阶段的影响 |
| 2.3 氧化起始温度对煤氧化特性影响的微观解释 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 不同地温环境中煤的自热危险性的快速判定 |
| 3.1 热分析动力学模拟方法 |
| 3.2 煤低温氧化过程的热动力学特性 |
| 3.3 地温对煤自热危险性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同地温条件下煤自燃预测预报指标气体 |
| 4.1 煤低温氧化气体产物变化规律 |
| 4.2 同种气体产物不同起始温度氧化过程中的变化规律 |
| 4.3 不同地温环境中煤自燃早期预测预报指标气体的优选 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 滕南矿区高地温易自燃煤层深部开采综合防灭火技术分析 |
| 5.1 惰化技术抑制煤低温氧化产热 |
| 5.2 降温技术加快煤自燃散热 |
| 5.3 综合高效防灭火技术体系 |
| 5.4 综合防灭火技术在田陈矿中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于快速氧化实验的巷道周边煤体自燃数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 煤自燃学说 |
| 1.2.2 煤自燃机理与自燃倾向性研究现状 |
| 1.2.3 煤自然发火实验研究现状 |
| 1.2.4 煤自然发火数值模拟研究现状 |
| 1.2.5 巷道周边煤体自燃过程研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 2 基于快速氧化实验的煤自燃特性参数分析 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 炉体结构 |
| 2.1.2 分析与采集系统 |
| 2.1.3 供风系统 |
| 2.2 实验条件 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.4 自燃特性参数 |
| 2.4.1 耗氧速度 |
| 2.4.2 CO、CO_2生成速度 |
| 2.4.3 氧化放热强度 |
| 2.5 粒径影响函数 |
| 2.6 巷道周边松散煤体自燃极限参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 巷道周边松散煤体自然发火理论研究 |
| 3.1 巷道周边松散煤体渗流控制方程及参数确定 |
| 3.1.1 巷道周边松散煤体渗流扩散方程 |
| 3.1.2 巷道周边松散煤体渗透系数的确定 |
| 3.2 巷道周边松散煤体氧浓度控制方程及参数确定 |
| 3.2.1 巷道周边松散煤体氧浓度控制方程 |
| 3.2.2 巷道周边松散煤体中氧气扩散系数 |
| 3.2.3 巷道周边松散煤体中氧气消耗速度 |
| 3.3 巷道周边松散煤体温度控制方程及参数确定 |
| 3.3.1 巷道周边松散煤体温度控制方程 |
| 3.3.2 巷道与风流表面的对流换热系数 |
| 3.4 巷道周边煤体自燃过程三维数学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 巷道周边松散煤体自燃过程的数值模拟研究 |
| 4.1 巷道周边松散煤体自燃特点 |
| 4.2 自燃危险区域的划分以及研究对象概况 |
| 4.2.1 巷道危险区域的划分 |
| 4.2.2 研究对象概况 |
| 4.3 物理模型的建立及基本参数设定 |
| 4.3.1 物理模型的建立 |
| 4.3.2 物理模型中关键参数的确定 |
| 4.4 数值模拟条件的设定 |
| 4.5 数值模拟结果分析 |
| 4.5.1 定风量定围岩温度(地温)自燃模拟 |
| 4.5.2 定风量定围岩温度(地温)自燃模拟 |
| 4.5.3 变风量定围岩温度(地温)自燃模拟 |
| 4.6 巷道冒落区自燃危险区域的划分 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、煤低温自燃发火的热效应及热平衡测算法（论文参考文献）
- [1]应力作用下含水煤自燃特性参数与微观结构变化研究[D]. 李伟卓. 中国矿业大学, 2021
- [2]不同温度和氧浓度预氧化煤自燃特性研究[D]. 李达江. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]煤贫氧氧化热动力过程基础研究[D]. 李青蔚. 西安科技大学, 2018(12)
- [4]淮南煤氧化动力学过程及其微观结构演化特征研究[D]. 赵婧昱. 西安科技大学, 2017(01)
- [5]煤自然降温过程氧化特性及“滞后”效应实验研究[D]. 邓寅. 西安科技大学, 2017(01)
- [6]不同预氧化程度煤二次氧化特性研究[D]. 白亚娥. 西安科技大学, 2017(01)
- [7]陕北侏罗纪煤低温氧化反应性及动力学研究[D]. 王凯. 西安科技大学, 2015(08)
- [8]煤低温氧化实验研究[D]. 孟清华. 西安科技大学, 2015(11)
- [9]滕南矿区高地温环境中煤自燃特性及防灭火技术[D]. 鲍庆国. 中国矿业大学, 2014(04)
- [10]基于快速氧化实验的巷道周边煤体自燃数值模拟研究[D]. 周季夫. 大连理工大学, 2013(08)