鋅鎂鋁層狀雙氫氧化物對(duì)煤自燃的阻化特性

張玉濤,史學(xué)強(qiáng),李亞清,文 虎,黃 遙,李山山,劉宇睿

(西安科技大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054)

鋅鎂鋁層狀雙氫氧化物對(duì)煤自燃的阻化特性

張玉濤,史學(xué)強(qiáng),李亞清,文 虎,黃 遙,李山山,劉宇睿

(西安科技大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054)

煤炭自燃的發(fā)生嚴(yán)重影響著煤礦的安全生產(chǎn)，添加阻化劑是預(yù)防煤炭自燃的常用技術(shù)手段之一。采用熱重/差熱掃描-傅里葉紅外光譜(TG/DSC-FTIR)聯(lián)用技術(shù)研究了鋅鎂鋁類(lèi)水滑石(Zn1Mg2Al1-CO3-LDHs)對(duì)煤炭自燃的阻化特性和機(jī)理，測(cè)試了該阻化劑作用下，煤自燃過(guò)程中質(zhì)量、特征溫度、熱效應(yīng)和氣體產(chǎn)生量等參數(shù)的變化規(guī)律。測(cè)試結(jié)果表明，吸熱是Zn1Mg2Al1-CO3-LDHs抑制煤自燃的主要原理，煤樣中阻化劑的添加能夠提高煤的脫水脫附最大速率點(diǎn)、緩慢氧化溫度和煤樣的起始放熱溫度，而且可以降低煤樣的最大釋熱功率，同時(shí)對(duì)煤樣氧化過(guò)程中CO2的產(chǎn)生有輕微的促進(jìn)作用，阻化率隨添加量的增大呈線(xiàn)性增加，研究表明Zn1Mg2Al1-CO3-LDHs對(duì)煤自燃有良好的抑制作用。

煤自燃;阻化劑;Zn1Mg2Al1-CO3-LDHs;TG/DSC-FTIR聯(lián)用;氧化過(guò)程

煤炭是我國(guó)的主要能源，但隨著煤礦開(kāi)采深度和強(qiáng)度的增大，煤的自然發(fā)火也越來(lái)越頻繁，嚴(yán)重影響到煤礦的安全生產(chǎn)，威脅著國(guó)家的利益和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全[1-2]。向煤體噴灑阻化劑是當(dāng)前預(yù)防煤自燃的主要技術(shù)手段之一[3-4]，常見(jiàn)的煤體阻化劑主要有MgCl2、CaCl2、水玻璃、NaCl、Ca(OH)2以及有機(jī)物質(zhì)如甲基纖維素、聚氨樹(shù)脂、離子型表面活性劑等[5-8]，其主要作用是惰化煤體表面活性結(jié)構(gòu)，阻止煤炭的氧化或者吸熱降溫，使煤體處于潮濕狀態(tài)。……