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摘 要:通过用ZRJ-1型自燃测定仪测定,对不同煤样进行色谱吸氧法测定,经过理论与实践的分析,发现不合理性。
关键词:色谱吸氧法;自燃倾向性;不合理性
1. 概述
通过地质勘探提供的原芯煤样,利用ZRJ-1型煤自燃倾向性色谱测定仪,对煤的自燃倾向性鉴定,我国煤炭行业目前将煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃和不易自燃三类,它是进行矿井和采区设计确保工作区域防护措施不可缺少的工作。
2. 原理
仪器ZRJ-1型自燃测定仪,是煤自燃倾向性色普吸氧鉴定法,是煤在低温常压下对氧的吸附,属于单分子层物理吸附状态为理论基础,按朗格缪尔单分子层吸附方程,用双气路流动色谱法测定煤吸附流太氧的特性,以煤在限定条件测定的吸氧量的值。根据煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃和不易自燃三类。
表1 褐煤和烟煤 Vdaf>18%自燃倾向性分类
表2 烟煤和无烟煤 Vdaf≤18%自燃倾向性分类
3. 操作系统
测定过程是将四支样品管分别装入1.0000±0.01g分析煤样放入柱箱在105℃,调节热导80-100℃,以载气氮气(N2)流量为30±0.5cm3/min,干燥1.5~2h,然后在常压1.0133×105pa低温30℃,吸附氧气(O2)流量(20±0.5)cm3/min,吸附20min后,在脱附2min,测定出煤的实峰面积,然后把四支样品管中的干煤倒掉,在同种条件下测定空峰面积,吸附氧气(O2)5min,在脱附2min,测定出空峰面积。
4. 实验数据处理
根据化验室测定的煤样有关数据,挥发分(Vdaf%)、水分(Mad%)、灰分(Ad%)、全硫(St.ad%)和煤的真密度TRD,确定吸氧的大小,对煤的自燃倾向性进行判断。
5. 测定方法的问题及不合理性
我国自燃倾向性分类,是测定煤在30℃时的物理吸附氧量的大小,来确定煤自燃性的,根本体现不出煤与氧的化学性质,在国际上也没有此类方法。我国的的自燃倾向性分类与执行标准鉴定结果,与煤种和是否是高硫煤有关,采用双重标准,即要考虑褐煤、烟煤、无烟煤和是否是高硫煤,还要看挥发分的大小( Vdaf>18%或Vdaf≤18%),不能统一标准测定自燃倾向性的大小,缺少科學依据,根本不能解释煤的物理吸附氧能力的关系。一般认为,煤的自燃倾向性随着变质程度的增高而降低,也就是说挥发分越高的煤着火点越高,煤的自燃倾向性越弱。褐煤的着火点低容易着火,无烟煤着火点高不易着火,无烟煤的吸氧量的值应该比褐煤和烟煤低,但在实际测定时,大多数无烟煤吸氧量值反而大。如表3无烟煤它的吸氧量的值比褐煤和烟煤的值都大。又如烟煤2和烟煤3虽然都是高硫煤,但是它们的挥发分不同,烟煤2要用表1判断,表1中没有考虑高硫值,烟煤3要用表2判断。这就使本方法的分类互相矛盾。而且煤的吸氧量在不同温度吸氧量也不同,按照低温30℃测定结果来判断吸氧量大小也不大准确。
6. 总结
通过用ZRJ-1型自燃测定仪测定,从中发现煤的色谱吸氧法,只对自燃过程局部片面的进行研究,只考虑低温30℃的物理吸附氧,与煤的自燃性没有必然的联系,没有完全合理的体现自燃倾向性整体发展过程。
参考文献
[1]GB/T2014-2006.煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法[S].
[2]国家安全监督管理局,国家安全监察,煤炭安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2006.
[3]罗颖都,刘恩庆。煤质及化验基础知识[M]。北京:机械工业出版社,1985.
关键词:色谱吸氧法;自燃倾向性;不合理性
1. 概述
通过地质勘探提供的原芯煤样,利用ZRJ-1型煤自燃倾向性色谱测定仪,对煤的自燃倾向性鉴定,我国煤炭行业目前将煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃和不易自燃三类,它是进行矿井和采区设计确保工作区域防护措施不可缺少的工作。
2. 原理
仪器ZRJ-1型自燃测定仪,是煤自燃倾向性色普吸氧鉴定法,是煤在低温常压下对氧的吸附,属于单分子层物理吸附状态为理论基础,按朗格缪尔单分子层吸附方程,用双气路流动色谱法测定煤吸附流太氧的特性,以煤在限定条件测定的吸氧量的值。根据煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃和不易自燃三类。
表1 褐煤和烟煤 Vdaf>18%自燃倾向性分类
表2 烟煤和无烟煤 Vdaf≤18%自燃倾向性分类
3. 操作系统
测定过程是将四支样品管分别装入1.0000±0.01g分析煤样放入柱箱在105℃,调节热导80-100℃,以载气氮气(N2)流量为30±0.5cm3/min,干燥1.5~2h,然后在常压1.0133×105pa低温30℃,吸附氧气(O2)流量(20±0.5)cm3/min,吸附20min后,在脱附2min,测定出煤的实峰面积,然后把四支样品管中的干煤倒掉,在同种条件下测定空峰面积,吸附氧气(O2)5min,在脱附2min,测定出空峰面积。
4. 实验数据处理
根据化验室测定的煤样有关数据,挥发分(Vdaf%)、水分(Mad%)、灰分(Ad%)、全硫(St.ad%)和煤的真密度TRD,确定吸氧的大小,对煤的自燃倾向性进行判断。
5. 测定方法的问题及不合理性
我国自燃倾向性分类,是测定煤在30℃时的物理吸附氧量的大小,来确定煤自燃性的,根本体现不出煤与氧的化学性质,在国际上也没有此类方法。我国的的自燃倾向性分类与执行标准鉴定结果,与煤种和是否是高硫煤有关,采用双重标准,即要考虑褐煤、烟煤、无烟煤和是否是高硫煤,还要看挥发分的大小( Vdaf>18%或Vdaf≤18%),不能统一标准测定自燃倾向性的大小,缺少科學依据,根本不能解释煤的物理吸附氧能力的关系。一般认为,煤的自燃倾向性随着变质程度的增高而降低,也就是说挥发分越高的煤着火点越高,煤的自燃倾向性越弱。褐煤的着火点低容易着火,无烟煤着火点高不易着火,无烟煤的吸氧量的值应该比褐煤和烟煤低,但在实际测定时,大多数无烟煤吸氧量值反而大。如表3无烟煤它的吸氧量的值比褐煤和烟煤的值都大。又如烟煤2和烟煤3虽然都是高硫煤,但是它们的挥发分不同,烟煤2要用表1判断,表1中没有考虑高硫值,烟煤3要用表2判断。这就使本方法的分类互相矛盾。而且煤的吸氧量在不同温度吸氧量也不同,按照低温30℃测定结果来判断吸氧量大小也不大准确。
6. 总结
通过用ZRJ-1型自燃测定仪测定,从中发现煤的色谱吸氧法,只对自燃过程局部片面的进行研究,只考虑低温30℃的物理吸附氧,与煤的自燃性没有必然的联系,没有完全合理的体现自燃倾向性整体发展过程。
参考文献
[1]GB/T2014-2006.煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法[S].
[2]国家安全监督管理局,国家安全监察,煤炭安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2006.
[3]罗颖都,刘恩庆。煤质及化验基础知识[M]。北京:机械工业出版社,1985.