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不同变质程度煤的吸附瓦斯动力学特性实验研究被引量：3: 2024年; 为了进一步揭示不同变质程度的煤在不同吸附压力下的动力学特征,利用自主研发的TQY-2型精密吸附仪和红外热成像装置对直径为8.5 mm的褐煤、焦煤和无烟煤煤样进行不同压力(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 MPa)下的宏观吸附试验和吸附压力为(0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 MPa)的煤体细观结构吸附试验,利用准一级、准二级、颗粒内扩散、Elovich以及双常数等吸附动力学模型分析吸附瓦斯规律及机理。研究表明:对比5种吸附动力学模型,准二级吸附动力学模型适合表征褐煤和焦煤的吸附瓦斯过程,而无烟煤的最优模型为颗粒内扩散模型;随着吸附压力升高,褐煤和焦煤的准二级吸附速率常数k2逐渐增加,无烟煤的颗粒内扩散速率常数kp也逐渐增加,均呈正相关;吸附压力对煤样适合的动力学模型影响较小;在宏观吸附和基于红外热成像的煤体细观结构吸附实验下,煤样适合的动力学模型一致。; 王梦露沈永星周动王辰王金鑫冯雪健; 关键词：不同变质程度瓦斯吸附动力学吸附速率

基于孔结构和分形特征的不同变质程度煤尘的润湿性研究: 2024年; 利用N_(2)吸附/脱附等温实验和表面分形理论对不同变质程度煤尘孔隙结构等分形特征进行研究,利用接触角测量仪和煤尘沉降速度测量方法研究了不同变质程度煤尘在水和0.1%辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)水溶液和0.1%曲拉通(X-100)水溶液中的润湿性能,分析了表面分形维数对煤尘润湿特性的影响。结果表明:由低阶褐煤到高阶无烟煤的变化过程中,随着变质程度的增加,煤的孔结构由复杂到简单再变复杂。5种煤尘均以中孔和大孔为主,SL褐煤煤尘的中孔和大孔含量最高,TX无烟煤煤尘中孔和大孔含量最低。不同变质程度的煤尘表面均很粗糙,复杂程度高。煤尘表面分形维数与微孔面积占比和微孔容积占比存在较好的一致性,与煤尘比表面积呈相反的变化趋势。从褐煤到烟煤,表面分形维数增加,润湿性下降;无烟煤时,表面分形维数减少,润湿性有所提高。表面活性剂溶液对烟煤的润湿性能提升最大,无烟煤次之,褐煤提升最小。; 吴艳孔令坡胡伟伟; 关键词：变质程度煤尘润湿性能

不同变质程度炼焦煤黏结指数、胶质层指数、奥亚膨胀度指标对比研究: 2024年; 炼焦煤的黏结性是决定焦炭质量的重要指标,评价标准包括黏结指数、胶质层指数和奥亚膨胀度。本研究选取了不同变质程度的炼焦煤样,采用标准化试验方法对上述三项指标进行了系统测定。煤样的选择涉及对原煤的综合分析,确保所选样本能够代表不同变质程度。试验在严格控制的设备与条件下进行,以保证数据的准确性和可重复性。结果分析部分展示了测定指数与煤样变质程度的相关性,为理解黏结性与变质程度之间的复杂关系提供了定量依据。研究结果不仅有助于优化炼焦工艺,还可为相关工业应用提供理论支撑。; 刘国潇; 关键词：变质程度炼焦煤黏结指数胶质层指数

不同变质程度煤氧化特征指标量化分析: 2024年; 为了研究不同变质程度煤氧化特征指标变化规律,采用程序升温实验系统分别对不黏煤(BN)、气肥煤(QF)和1/3焦煤(1/3JM)氧化过程进行了测试分析,确定了不同氧化阶段的表观活化能,量化计算了煤自燃极限参数变化特征。结果表明:低变质程度煤的表观活化能比高变质程度煤的低,BN、QF、1/3JM煤样平均表观活化能分别为39.90、65.28、69.43 kJ/mol,煤的表观活化能与其变质程度呈正相关关系,低变质程度煤自燃危险性更高;同一煤种不同阶段的表观活化能也不相同,BN、QF和1/3JM煤样阶段一表观活化能分别为55.28、75.05、80.79 kJ/mol,阶段三则分别为23.23、59.07、61.50 kJ/mol,整体随氧化反应深入而降低;3个煤种自燃极限参数极值点温度分别为50.3、61.5、59.7℃,低变质程度煤比高变质程度煤的极值点温度要低;相同条件下,低变质程度煤最小浮煤厚度和下限氧气体积分数更小,上限漏风强度更大,更容易发生自燃,而变质程度相近的煤种,其氧化特征参数接近。; 郭宇冯全超雷昌奎年军白亚娥; 关键词：表观活化能煤自燃

不同变质程度煤体微孔多重分形特征研究: 2024年; 为研究不同变质程度煤体微孔孔径多重分形的特征,根据低温液氮吸附实验数据,运用多重分形理论对4种不同变质煤体样品微孔的多重分形特征、以及孔隙特征与变质程度之间的关联展开研究。结果表明:4种煤样微孔均具备了多重分形的典型特征,变质程度越高煤样的微孔分布非均质性越强,其微小孔拥有更大的比表面积,将会为瓦斯气体提供更多的吸附位,拥有更大的解吸量;4种煤样的微孔孔径多分布在孔隙空间较为狭小的区域中,约为7~9 nm;微孔结构在弱变形作用下的非均质性明显,在此区域内,较大的孔径分布均一;但从整体看,其连通性与变质程度关系不明显且孔隙以聚集和分布不均匀为主导。; 金霏阳陈学习高泽帅; 关键词：孔径分布分形维数

不同变质程度煤体表面液滴铺展特性实验研究被引量：1: 2024年; 为研究不同变质程度煤体表面液滴铺展特性,采用实验与数值计算相结合的方法,通过观察纯水液滴撞击煤体的动态铺展过程,探讨撞击高度对不同变质程度煤表面接触角及液滴铺展系数的影响,揭示不同变质程度煤体的润湿机理。测量4种不同煤质的静态接触角,实验结果表明:褐煤的润湿性最强,肥煤次之,无烟煤和焦煤的润湿性最差;观察纯水液滴碰撞不同煤样的动态变化发现,撞击高度与纯水液滴的铺展系数之间存在正相关关系;在相同高度下,纯水液滴铺展系数的变化均表现为先增大后降低再增大,最终趋于一个稳定状态。该研究结果可为矿井湿式除尘技术提供一定的理论参考。; 谢彪郁静静杨天艺张兴华李柏辰胡嘉奇; 关键词：接触角

不同变质程度煤中镜质组的元素分布特征:基于Raman和原位微区XRF分析被引量：1: 2024年; 为明确煤中元素与有机质之间的关系,本文选择山西太原西山煤田6个矿区石炭系—二叠系太原组8号煤层煤样(镜质体最大反射率为1.26%~2.03%)为研究对象,挑选其中的镜煤条带,利用激光共聚焦拉曼光谱仪(Raman)选出镜质组,结合微区X射线荧光光谱仪(μ-XRF)对镜质组中元素含量和分布特征进行分析,试图探讨不同变质程度煤中镜质组的拉曼光谱和元素的耦合关系。研究发现,镜质组中仍然存在着大量的纳米级矿物,在实验操作过程中即使Raman光谱的结果限定了有机组分,但是由于束斑大小的差异,μ-XRF测试时不可避免的受到了煤中纳米级矿物的影响;Al、Si、K、Ti、V、Fe、Co、Ca主要赋存于镜质组中的纳米级矿物中,Ni、Zn、Ga、Ge、Br、S则主要以有机结合态的形式存在。; 刘超谢鹏鸿孙蓓蕾孙蓓蕾; 关键词：镜质组 RAMAN

不同变质程度烟煤的自燃特性研究被引量：3: 2024年; 为了研究不同变质程度烟煤的自燃特性变化,根据变质程度由低到高顺序,选用4种不同变质程度烟煤:宁夏灵武不黏煤、宁夏灵武气煤、山西霍州1/3焦煤以及辽宁沈阳瘦煤,分别开展液氮吸附实验、傅里叶红外光谱实验以及TG-DSC同步热分析实验。结果表明:随着变质程度的升高,烟煤的内部孔隙的比表面积逐渐增加,孔容积变化趋势与之相同;煤样中的活性官能团比重逐渐减小,化学性质相对稳定的官能团比重逐渐增加;烟煤的临界温度T1与着火点温度T4随着变质程度的加深而逐渐升高,煤样燃烧阶段的放热量逐渐减小。综上所述,随着变质程度的升高,烟煤化学性质趋于稳定,愈发难以自燃;煤样中的活性官能团的影响程度要比孔隙结构的影响程度要大。; 贾廷贵张智超郝长胜; 关键词：TG-DSC 自燃特性 BET比表面积放热特性含氧官能团

不同变质程度煤热解过程中的软化熔融特性: 2024年; 由于配合煤在焦炉炭化室内部干馏成焦,无法连续观察煤热解过程的动态变化,也不能实时展现煤在不同温度下的热演化行为。为了揭示不同变质程度炼焦煤热解过程中的软化熔融特性,探讨不同升温速率对煤热解过程中胶质体形态变化的影响,采用热载物台显微镜原位观测五种性质不同的炼焦煤在10℃/min,30℃/min和50℃/min的升温速率下热解过程中的软化熔融特征。结果表明:随着升温速率的增加,煤基体内的解聚和分解反应加剧,不同变质程度炼焦煤热解过程中的胶质体铺展系数升高,各向异性的中间相增多,热解塑性区间向高温区偏移;同时快速热解可提高不(弱)黏结煤的膨胀性和软化熔融性。升温速率为50℃/min时热解过程中的各向异性中间相的变化表明,肥煤热解时形成的各向异性中间相最为丰富,说明随着升温速率的增加,煤分子结构受到的冲击更强,导致单元桥键断裂;煤芳香稠环破裂以及脂肪侧链和含氧官能团也快速裂解,产生大量自由基碎片,有助于形成更多胶质体;在热解过程中形成的各向异性中间相具有丰富的多色性,热稳定性较高,更能保持较为稳定的形态和结构,有助于改善焦炭的热态性能。; 贾玲利彭艳魏麟欢张小勇张代林; 关键词：煤热解升温速率中间相

不同变质程度煤自燃产物特性与官能团变化: 2024年; 煤分子结构特性是研究煤氧化自燃过程和煤自燃机理的基础,即煤低温氧化过程中煤分子结构变化规律是解释煤自燃原因的根本途径,不同温度的煤表面官能团变化规律研究对探究煤自燃特性具有重要意义。以雁南褐煤、红阳焦煤与南阳坡无烟煤为研究对象,采用程序升温实验方法,测试煤低温氧化过程中气体产物生成规律,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析不同变质程度煤的微观化学结构特征,并探究温度对煤分子表面官能团的影响,从宏观和微观上揭示、表征煤自燃的内在属性。研究表明:在煤低温氧化过程中,气体产物生成量随温度的升高而逐渐增大,煤分子结构断裂,芳香核缩合;随着煤变质程度的加深,气体产物生成量减小,煤分子表面的含氧官能团含量减少,活性降低,煤自燃能力减弱;随着温度的增加,煤分子表面甲基、亚甲基整体呈增加趋势,羟基整体呈现出先减后增再减趋势,羧基、羰基呈现增加趋势。; 李璕李伟姚海飞彭然贾廷贵; 关键词：煤自燃官能团红外光谱

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