基于模糊综合评判的煤自燃发火倾向性研究

自燃发火倾向性是煤自燃火灾的主要影响因素之一。通过对国内外煤自燃倾向性鉴定方法的分析, 指出了我国现行的煤自燃倾向性的不足之处。根据煤自燃机理的煤、氧复合理论,建立了依据煤在低温氧化过程中的吸氧率、放热强度和着火燃烧阶段的活化能作为鉴定煤自燃发火倾向性影响因素的模糊综合评判新方法。在此基础上,用热重分析方法测试了5种煤样在相同条件的指标参数,建立模糊综合评判模型,通过模糊运算得出评判5种煤样自燃发火倾向性的综合指标。验证表明,该方法有较强的实用性,其评判结果与5种煤样的实际自燃发火期趋势一致。      

巨野矿区煤自燃特性及动力学研究

针对巨野矿区3号煤层自然发火严重的现状,选择巨野矿区3上和3下两煤层煤样,采用煤的物性参数测试、热重分析、傅里叶红外光谱测试等实验方法,进行巨野矿区3煤层的自燃特性及动力学参数实验研究。结果表明,巨野矿区煤属于Ⅱ类自燃煤,煤的孔隙主要以大孔和中孔为主;煤在失水失重与吸氧增重阶段的活化能分别为94.49~123.61 kJ/mol和231.50~241.08 kJ/mol;煤分子中含有大量的羟基、甲基、亚甲基等活性官能团,这些活性官能团是导致巨野矿区煤自燃的关键化学结构。      

中低煤阶高有机硫煤含硫结构演化特征

采用计算机曲线拟合方法对实验数据进行分峰处理,定量分析了9个中低煤阶高有机硫煤样的红外光谱(FT-IR)数据特征。研究表明,二硫醚与碳碳双键吸收峰面积比值(X₁)、硫醇与碳碳双键吸收峰面积比值(X₂)分别与R_max以及有机硫含量(S_o,d)呈显著的正相关性。煤质参数相近,有机硫含量及其占全硫比例受微环境的影响。同一煤样中,二硫醚、硫醇、二硫化铁三种含硫结构红外参数均依次递减。低煤阶及低-中阶烟煤阶段,以二硫醚、硫醇为代表的有机硫与含氧官能团的红外参数呈现此消彼长关系,且在第二次煤化跃变点附近,参数急剧增大。高有机硫煤样随煤阶升高,脂肪链支链化程度下降,芳构化程度加大,与一般低硫煤结构演化特征相符。      

鄂尔多斯盆地煤显微组分的micro—FTIR研究

采用显微傅利叶红外光谱（ｍｉｃｒｏ－ＦＴＩＲ）技术研究了鄂尔多斯盆地不同煤级中基质镜质体,丝质体,藻类体,角质体,孢子体及树脂体的化学组成与结构演化特点,研究结果表明,随煤级增加,煤显微组分中脂族结构成分先后后减,含氧官能团减少,芳烃富集且芳环缩合度增加;在相同的热演化程度下,丝质体基质镜质体和类脂组含更多的芳香结构成分和较少的脂族结构成分,及具更高的芳香缩合度,而基质镜质体又较类脂组含更多Ｃ＝Ｃ     

鄂尔多斯盆地煤显微组分的micro-FTIR研究

采用显微傅利叶红外光谱（ｍｉｃｒｏ－ＦＴＩＲ）技术研究了鄂尔多斯盆地不同煤级煤中基质镜质体、丝质体、藻类体、角质体、孢子体及树脂体的化学组成与结构演化特点．研究结果表明,随煤级增加,煤显微组分中脂族结构成分先增后减,含氧官能团减少,芳烃富集且芳环缩合度增加;在相同的热演化程度下,丝质体较基质镜质体和类脂组含更多的芳香结构成分和较少的脂族结构成分,及具更高的芳香缩合度,而基质镜质体又较类脂组含更多ＣＣ／ＣＨ,且基质镜质体中含较多的ＡｒＯＡｒ,ＣＯＣ等交链结构．反射式ｍｉｃｒｏ－ＦＴＩＲ具制样简单、快速准确等优点,且能进行单组分分析,无须分离样品,具透射式ｍｉｃｒｏ－ＦＴＩＲ和粉末红外光谱无可比拟的优越性,是煤及源岩显微组分微区化学分析的有力工具．     

煤中干酪根在热演化中结构变化的红外光谱研究

为了研究煤中干酪根的不同抽提方法对热演化过程中结构变化的影响,对新疆塔里木盆地库车坳陷阳霞侏罗纪煤中的可溶有机质采用不同的抽提方法得到部分干酪根,并对其在不同热模拟温度下的结构组成变化特征进行红外光谱测定。结果表明,干酪根的结构主要由三部分组成:脂族结构、芳香结构、含氧官能团。随热演化进行,脂族结构和含氧官能团不断脱落,芳香结构不断发生缩合。通过三个系列的比较发现,不同抽提方法导致了初始状态烃类含量的不同,因而红外光谱参数的变化趋势也有所不同。三个系列随热演化程度的进行,从Ⅲ1型干酪根转变为Ⅲ2型干酪根,生油能力降低,主要为生气型干酪根。     

神木杨伙盘矿区地下煤火对煤结构的影响

运用X射线衍射分析(XRD)、激光拉曼光谱(LRS)以及傅里叶红外光谱(FTIR)等手段,对神木杨伙盘矿区受地下煤火烘烤的煤进行研究,研究表明:受过煤火烘烤会使煤结构中芳香层片的间距d_(002)、延展度L_a增大,堆砌度L_c减小。虽然煤结构中含氧官能团、脂肪族—CH_2、—CH_3伸缩振动减弱、羟基含量减少,代表有序的sp~2结构含量增加,但结构整体还是以无序碳结构增多为主,半高宽比值ID_1/IG与未受烘烤的原煤对比其值增大,显示出受煤火烘烤在一定程度会阻碍煤结构向有序化程度的进行。     

煤红外光谱的精细解析及其煤化作用机制

应用傅立叶红外光谱(FTIR)分析技术,采用计算机曲线拟合方法对红外光谱进行分峰处理,通过对自然演化系列和人工模拟实验系列样品的研究,定量分析了不同煤化程度煤的红外光谱特征。研究表明,煤的红外光谱在一定程度上可以定量表征煤化作用程度。含氧基团和烷基侧链随煤化程度的增高以不同的速度发生脱落,且脱落的速度具有明显的阶段性:羧基的减少主要发生在R_{max为0.5%之前,但可以持续到肥煤阶段;脂肪基团的脱落主要发生在沥青化作用阶段内,并导致生成大量的烃类,沥青化作用之前发生的脂肪基团的脱落是煤的未熟和低熟油形成的主要原因;在沥青化阶段之后的高演化阶段,煤中的烷基侧链已经脱落殆尽,芳环缩合程度明显提高。红外光谱的分峰技术和定量,为精细解析煤的结构特征和煤化作用研究提供了一种新的方法。}      

利用芳烃红外谱线特征探讨陆相有机质的演化程度及母质类型

本文试图利用煤和分散有机质芳烃红外光谱图上1600cm~(-1)的吸收光密度与1460cm~(-1)的吸收光密度之比(Y值),讨论有机质的演化程度。利用羰基的吸收特性讨论有机质的母质类型。选定C值(1740cm~(-1)与1700cm~(-1)光密度之比)作为母质类型指标的判别值,并讨论了它的变化范围。利用氯仿沥青及族组份分析的操作手续,把煤和分散有机质的芳烃分离出来,将芳烃用氯仿溶解后涂于溴化钾晶片上,在PE—720型红外分光光度计上扫描得到红外光谱     

山东兖州东滩矿3#煤层自燃临界氧浓度指标研究

文章采用煤自燃的模拟试验装置,对兖州东滩矿3#煤层煤样在不同的氧浓度条件下(分别为21%、13%、10%、7%和5%)进行了煤样自燃过程的实验研究,分别得到了两煤样的一氧化碳浓度与煤温关系曲线、自燃氧化中氧浓度的变化曲线、不同氧浓度下的热力学特性曲线、煤样CO增率与煤温关系曲线和煤样耗氧速度与煤温关系曲线。经过分析研究得出,不同温度下反应生成的标志气体成分不同,以一氧化碳、乙烯和乙炔作为标志气体比较合适,能准确反映出煤的不同自燃阶段。对数据分析对比研究,得出东滩煤矿3#煤层的自燃临界氧浓度指标为10%。     

桐梓大竹坝井田C3煤层理化特征及工艺性能

大竹坝井田全区可采煤层C3,宏观煤岩类型主要为半亮型粉煤,其次为半暗型、半亮型块煤。煤种为中灰中高硫特低磷高热值贫煤。煤层瓦斯含量较高,且具有突出危险性,煤尘具有爆炸性,煤的自燃趋向性等级为Ⅰ级,属“容易自燃”煤层。伴生矿产硫铁矿分散在含煤岩系之粘土岩中,富集程度差,现阶段开采利用较为困难;其它稀散有益元素均达不到现阶段工业利用要求。具有低强度、低还原率、极易磨、弱结渣、高热稳定性、高熔灰分、中等可选的工艺性能。     

应用TGA-FTIR测定煤显微组分的生烃动力学参数

天然气生成的动力学参数的求取一直是天然气勘探盆地模拟技术中的难题。本文应用一套ＴＧＡ－ＦＴＩＲ（热失重与傅利叶红外光谱联用仪）对不同煤显微组分进行了分析，并将结果代入ｌｓｓｌｅｒ的最优化软件系统，求取这些组分的热解产物动力学方程，并对其热解性质进行了探讨。这些动力学方程可直接用于盆地模拟软件系统中，预测甲烷及其它产物的生成史。     

The Trace Elements are Bounded by Organic Functional Groups in Coal: A Studying Result Based on FTIR Analysis

The relationship between trace elements in coal and organic functional groups of coal,also some of aromatic structure,was investigated by using curve fitting of infrared spectra.Cluster analysis was also performed according to the degree of affinity of organic groups to the trace elements.The results show that there is a possibility that trace elements,especially LREE,were bound to peripheral organic functional groups of middle rank coal macromolecule.The most possible functional group that binds trace element is the hydroxyl,and to the less degree,the asymmetric-CH_3andCH_2 stretching,-CH_3 stretching,etc.The degree of affinity of trace elements to different functional groups varies.The tendency obeys the natural structural changing law of trace elements—the periodic law.The deviation of some trace elements from this regular trend is attributed to the deviation of intrinsic"confusion degree"(conventional molar entropy)of the matter system of coal basin,which is affected by the inner and outer factors during the evolution.     

腐泥煤变质系列的红外光谱和X衍射特征

对淄博、滕县两煤田不同煤级与腐植煤共生的腐泥煤系列进行了对比研究。红外光谱特征为：反映芳环－Ｃ＝Ｃ－键伸缩和弯曲振动的１６００ｃｍ－１峰的吸收值都小于共生腐植煤；反映芳烃ＣＨ基团面外弯曲振动的８８０ｃｍ－１峰只在腐植煤中出现，而８１０ｃｍ－１峰的吸收值全部高于腐植煤；两次出现了在腐植煤中从未出现过的８１０ｃｍ－１＞７５０ｃｍ－１的情况；芳烃结构指数＞０８，而腐植煤则全部＜０８。Ｘ线衍射结果：ＬＣ都随煤化作用的进行逐渐增大，在Ｃｄａｆ为９２％±达峰值，然后又逐渐变小；两个系列相比，全都是腐泥煤较大；Ｌａ都随煤化作用的进行逐渐增大，大部分腐植煤比腐泥煤的大；ｄ（００２）都随煤化作用的进行逐渐变小，两个系列相比都是腐泥煤的较小。     

中阶构造煤等温吸附/解吸特征及机理

选择四个不同变形程度的中阶煤样品作为研究对象,通过开展煤样的等温CH4吸附/解吸实验、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试分析,研究了构造煤等温吸附/解吸性随煤变形程度的演化特征及其地球化学机理.结果表明,构造煤等温CH4吸附和解吸曲线随压力升高均呈现先快速增大后逐渐稳定的变化趋势,符合I型等温线...     

北京首钢地区大气颗粒物中有机污染物的初步研究

对北京首钢地区大气颗粒物中有机物浓度、族组成及其饱和烃、多环芳烃的组成和分布特征进行了研究.在大气颗粒物中共检测出40多种多环芳烃, 其中属于美国国家环保局(EPA) 优先控制污染物9种, 且大多具有致癌和致突变性.根据生标特征, 有机污染物主要来源于煤的不完全燃烧, 部分来源于汽车尾气的排放.燃煤对首钢地区造成的污染更为严重.      

大水头煤矿综放工作面瓦斯综合防治技术研究

大水头煤矿为高瓦斯矿井,地质构造复杂,煤层具有自然发火特征,煤尘具有爆炸性。结合煤矿矿井瓦斯地质,确定了适合本矿的综放面瓦斯综合防治技术。在工作面采用一进二回"B"型、一进一回"U"型通风系统以及采前预抽、边采边抽、采空区埋管抽采等综合抽采方法,保证了工作面上隅角、回风顺槽等瓦斯浓度不超限,防止了瓦斯事故的发生,实现了矿井的安全生产。     

利用镜质体芳核C=C键红外吸收波数的变化规律测定煤的变质程度

用ＩＲ－１６００系列傅利叶变换红外线分光光度计对腐植煤系列的褐煤、长焰煤、气煤、工、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤煤样的镜质作了测定，共红外光谱特征反映了它们在变质程度上的区别。得出的镜质体芳核Ｃ＝Ｃ键红外吸收波数随煤级变化曲线，反映腐植煤的芳核Ｃ＝Ｃ键红外吸收波 随煤化程度增加而降低或向低波娄迁移的规律。有理由相信、腐植煤的煤化程度或牌号煤也可以用红我光谱方法精确确定。