矿业安全与环保

作者：邓军, 赵夏琦, 王彩萍, 任帅京, 屈高阳, 王津睿, 豆龙辉

关键词：煤田火灾, 欠氧燃烧, 热失重, 热效应, 表观活化能

为研究煤样欠氧气氛氧化热动力学特性，以新疆老君庙火区为研究对象，选择氧气体积分数6%、12%、18%、21%条件下开展热重及差示扫描量热实验。结合热重(TG)曲线变化规律确定煤样的临界温度、干裂温度、着火温度、最大失重速率温度及燃尽温度，将煤氧化过程划分为脱水失重、吸氧增重、氧化燃烧3个阶段，最后通过Coats-Redfern法对3个阶段的煤样表观活化能进行计算。结果表明：随着氧气体积分数从6%增大到21%，煤样的特征温度点均向低温区偏移；氧气体积分数增大时氧化燃烧阶段放热量增大，吸热放热平衡点向低温区偏移；在稳定放热阶段中不同氧气体积分数下的放热速率与失重速率呈正相关关系，当氧气体积分数低于18%时对煤稳定放热阶段热效应影响更大；整体反应过程活化能呈增大趋势，氧化燃烧阶段的活化能远大于其他两个阶段，随着氧气体积分数增大，平均活化能先增大后减小，在氧气体积分数为18%时平均活化能达到最大且差距不明显。研究结果可为新疆煤田火区的治理提供基础理论支撑。

来源：2025年第2期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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