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作者：侯玉亭;肖旸;张英超;孙计全;时东文;刘会奇;李青蔚;
单位：兖矿能源集团股份有限公司南屯煤矿;西安科技大学安全科学与工程学院;
摘要：为研究煤的低氧自燃及其残余物的复燃过程，在氧浓度5%的条件下，分别在200,300,400℃对煤样进行恒温氧化，采用同步热分析法，测试了原煤低氧自燃及残余物复燃过程中的质量及放热量变化规律，并进一步分析其动力学特征。结果表明：相对于21%氧浓度，在5%的低氧环境中，煤的自燃进程受到抑制，特征温度均升高，最大反应速率由5.05%/min降至3.12%/min,降低了38.22%,净放热量由16 173.73 J/%降至12 647.56 J/%,降低了21.80%;动力学模式由随机成核和随后生长转变为相边界反应，与21%氧浓度相比，5%氧浓度的煤表观活化能由91.29 kJ/mol降至81.99 kJ/mol,降低了10.19%;相对于原煤，5%的低氧高温残余物的吸氧增重过程明显受到抑制，残余物对的吸氧增重量随氧化温度的升高而降低，当经历400℃氧化后，残余物复燃的吸氧增重量相对于原煤降低了65.99%;随着氧化温度的升高，质量最大值对应的温度先降低后增大，而燃点温度和燃尽温度降低；放热量均降低，且热分解过程中放热速率的加速趋势逐渐消失；动力学模式由随机成核和随后生长先转变为反应级数，再转变为相边界反应，表观活化能先由81.99 kJ/mol增大至117.67 kJ/mol后减小至117.77 kJ/mol。研究结果对煤自燃隐患的科学治理具有指导意义。
关键词：煤自燃;;残余物;;特征温度;;放热量;;动力学
基金资助：国家自然科学基金项目(51974233)
