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煤变质程度对微观结构与热解参数的影响及关联性分析: 2025年; 为揭示煤变质程度对煤自燃过程的影响,结合试验与定量分析方法分析煤自燃过程中热解参数、微观结构的变化特征及二者之间关联性特征。首先,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)试验分析煤样中主要活性官能团的含量变化;然后,通过热重分析(TGA)试验获取不同变质程度煤样的热解特征参数;最后,基于Pearson相关系数法量化煤自燃过程中微观结构与特征温度之间的关联性。结果表明:随着煤样变质程度的提高,芳香烃(Ar-CH)和脂肪烃含量增加,含氧官能团(如C-O-C)显著减少;低阶煤样中含氧官能团占比最高,高阶煤样中芳香烃含量超过50%;变质程度提高使失重曲线滞后并向高温区移动,特征温度随之升高;芳香烃与特征温度呈显著正相关关系,而含氧官能团与特征温度呈负相关关系。煤样中芳香烃含量的增加和含氧官能团的减少,是特征温度升高及自燃倾向性降低的主要微观结构因素。; 叶正亮郭曦蔓尚博胡冕; 关键词：变质程度微观结构煤自燃官能团

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

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

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

变质程度对煤中瓦斯扩散规律的影响: 2024年; 为研究瓦斯的吸附解吸特性及扩散规律对煤层气产量和开采难易程度的影响,通过高压瓦斯吸附解吸试验,探讨了变质程度影响下煤样中瓦斯的扩散规律。结果表明:随煤样变质程度增大,大分子结构增多使吸附空间增大的同时也加快了吸附进程,导致吸附能力增强,同时煤中对吸附解吸起抑制作用的小分子物质变少,导致能产生解吸的气体量变大,解吸能力变强;相对于较高变质程度的煤,低变质程度煤中的惰质组和壳质组能提供较多的大孔隙,从而使扩散空间增大,此外,低变质程度煤的惰质组中开放型孔隙含量较高,能加快扩散速率,使瓦斯扩散能力随变质程度的增大而减弱。; 刘志军王震; 关键词：变质程度吸附解吸

预防低变质程度煤体自然发火实验研究与应用: 2024年; 为明确低变质程度煤体的预警指标,以便采取有针对性的防灭火措施。采用程序升温的实验方法,改变通入气体的氧气浓度进行实验,以CO、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)指标气体浓度为指标,构建低变质程度煤体煤自燃过程分级预警体系。研究发现,在30℃,氧气浓度5%、10%、21%条件下均监测到了CO,C_(2)H_(4)在5%氧气浓度下130℃开始出现,C_(2)H_(4)在10%和21%氧气浓度下110℃开始出现,除C_(2)H_(6)外,烷烃气体均随氧气浓度升高,临界温度降低。基于此,以沼和泉煤矿一号井5-3号煤层为背景,提出有针对性的低变质程度煤体煤自燃综合防治技术体系,该研究对于低变质程度煤体的矿井防灭火工作具有重要的实际意义。; 赵林; 关键词：指标气体矿井防灭火防灭火技术

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