简介:不同变质程度的煤具有不同的自燃倾向性,研究煤的微观结构特征,对揭示和表征不同变质程度煤自燃的内在属性具有重要意义。以巴拉普库利亚、张家口、龙固、埠康等7个矿区的煤样为研究对象,分析了不同变质程度煤的表面特性、微晶结构和官能团的变化规律,进一步揭示了煤自燃性的内在微观机理。结果表明:煤表面性质参数随变质程度加深先减小后增大,微晶结构阶段性是导致这种变化的关键,且煤Cdaf为90%左右是转折点;随变质程度加深,煤分子内部微晶结构排列逐渐有序化,芳香环深度缩合,脂肪层结构含量减少,煤自燃性减弱;随煤变质程度加深,煤分子中羟基、羰基、烷基醚和芳香醚等官能团的含量均逐渐降低,这些官能团数量的差异决定了煤内在自燃性的难易程度。
简介:利用红外光谱法分析煤氧化和阻化的微观结构变化特征,对研究煤低温氧化和阻化机理有重要意义。采用TENSOR37傅里叶变换红外光谱仪,通过对阳泉无烟煤氧化和阻化的红外光谱图的分析,研究阳泉无烟煤在添加化学阻化剂前后煤分子结构的变化特征。结果表明:红外光谱图中位于高波数的羟基(—OH)吸收峰较弱,吸光度只有0.086-0.122,在加入吸水盐类阻化剂(MgCl2)后,吸光度约为原煤样的1.5倍,谱峰明显加强;在阻化前的低温氧化过程中,酚、醇、醚、酯的C—O吸光度由0.309降到0.207,甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2—)的吸光度分别由0.027、0.019、0.042和0.056降到0.012、0.010、0.031和0.047,吸收峰强度逐渐减弱,芳烃C—H吸光度分别由0.031和0.040升高到0.077和0.087;在阻化后的低温氧化过程中,C—O含量基本不变,甲基、亚甲基的吸光度分别由0.017、0.011、0.034和0.040降到0.012、0.009、0.031和0.038,吸收峰减弱的速度明显降低,芳烃C—H的变化并不大。研究表明:在高变质阳泉煤中,含氧官能团和脂肪侧链的含量很低,在低温氧化过程中,很容易被氧化;吸水盐类阻化剂MgCl2可以通过与煤分子间发生取代和络合等作用,增加煤分子的稳定性,提高煤分子氧化的活化能,降低煤的氧化速率。
简介:落煤残存瓦斯量的确定是采掘工作面瓦斯涌出量预测的重要环节,它直接影响着采掘工作面瓦斯涌出量预测的精度,并与煤的变质程度、落煤粒度、原始瓦斯含量、暴露时间等影响因素呈非线性关系.人工神经网络具有表示任意非线性关系和学习的能力,是解决复杂非线性、不确定性和时变性问题的新思想和新方法.基于此,作者提出自适应神经网络的落煤残存瓦斯量预测模型,并结合不同矿井落煤残存瓦斯量的实际测定结果进行验证研究.结果表明,自适应调整权值的变步长BP神经网络模型预测精度高,收敛速度快;该预测模型的应用可为采掘工作面瓦斯涌出量的动态预测提供可靠的基础数据,为采掘工作面落煤残存瓦斯量的确定提出了一种全新的方法和思路.
简介:为了解覆煤及粉煤灰回用土壤砷含量及赋存形态分布特征,选取贵州省兴仁县某村农耕旱地土壤为研究对象,采用逐级化学提取法对土壤样品进行试验。结果表明:研究区土壤中砷质量比为15.71~169.55mg/kg,波动范围较大;土壤砷质量比最高值为169.55mg/kg,远远高于土壤砷质量比自然背景值(15mg/kg)、世界土壤砷平均质量比(6.0mg/kg)及我国土壤砷平均质量比(9.2mg/kg);对照样土壤砷质量比为15.71mg/kg,也略高于土壤中砷质量比的自然背景值(15mg/kg)。研究区土壤砷污染问题已较为严重,这除与该地区地层中砂岩及粉砂岩砷质量比较高所导致的土壤砷背景质量比偏高有关以外,最主要的原因是覆煤广泛存在及粉煤灰大面积回用农田所致。该研究区土壤中砷主要以残渣态存在(72.16%),其次为硫化物结合态(15.45%)、铁锰氧化物结合态(5.89%)、有机态砷(3.06%)、碳酸盐结合态(2.51%),水溶态和可交换态砷均较低(0.93%)。研究区土壤总砷量较高,但迁移转化能力较弱,对环境及人体健康的危害程度尚有待讨论。
简介:为了保证灵泉露天煤矿残煤回采时边坡安全,对其边坡稳定性进行了分析与评价。根据灵泉露天煤矿东帮边坡各剖面实际揭露分层物料各自物理力学性质,应用边坡数值计算软件计算模拟灵泉露天煤矿东帮边坡的稳定性。结果表明,东帮最终帮坡边坡角为32°-35°,能够保证残煤回采时边坡的安全性。同时,对影响灵泉露天煤矿东帮边坡稳定性的主要因素进行了分析评价。结果表明,粉砂岩容易吸水,但含水率的增加对C、φ值的影响幅度小于泥岩,泥岩不易吸水,亦不易排水,但含水率对泥岩的影响幅度大。因此,在采矿过程中应加强露天矿疏干排水工作,以使边坡岩体保持较高强度,从而保证边坡安全。