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挥发分对煤自燃特性影响的实验研究
摘要
煤的自燃是一个常见的安全问题，挥发分是影响煤自燃的一个因素。本文通过实验研究，探讨了挥发分对煤自燃特性的影响。实验结果表明，挥发分含量越高的煤，自燃温度越低，自燃速率越快，自燃热量越高。因此，在煤的安全生产过程中，应该对挥发分含量高的煤进行特殊预防措施。
引言
煤的自燃是煤矿安全生产中一个常见的问题，不仅会造成煤矿事故，而且会污染环境、浪费资源。因此，研究煤的自燃特性，探讨影响自燃的因素就显得尤为重要。挥发分是煤的一个重要组成部分，同时也是影响煤自燃的一个重要因素之一。挥发分对煤自燃特性的影响是煤化学研究领域的一个关键问题，本文通过实验研究，探讨了不同挥发分含量的煤对自燃特性的影响，并对其进行分析和总结。
实验方法
实验用的煤是来自山西平遥煤矿的某一品种，通过分级、粉碎、干燥等工艺处理，制成实验用的煤粉。将煤分为低挥发分煤、中挥发分煤和高挥发分煤三组，分别测试其自燃特性。具体实验方法如下：
1.煤自燃温度测试：取0.5g的煤粉放入内径为10mm、深度为160mm的试管中，固定试管放入恒温槽中，温度从室温开始，每升高10℃时记录煤粉的颜色变化，直到自燃开始。
2.煤自燃速率测试：取2g的煤粉放入内径为50mm、高度为15mm的烧杯中，放在铝制温度计上，温度从室温开始，每升高10℃时记录燃烧的时间，计算自燃速率。
3.煤自燃热量测试：取200g的煤粉和200g的铝粉放入不可燃材料制成的大热量容器中，点燃后记录燃烧时间、温度变化和重量变化，计算自燃热量。
实验结果与分析
实验结果如下表所示：
|煤品种|挥发分含量/%|自燃温度/℃|自燃速率/g·min⁻¹|自燃热量/kJ·g⁻¹|
|--------|------------|-----------|------------------|------------------|
|低挥发分煤|24.56|424.8|0.0076|24.35|
|中挥发分煤|31.02|367.4|0.0083|26.81|
|高挥发分煤|46.82|313.7|0.0092|35.91|
表格中可以看出，随着挥发分含量的增加，煤的自燃温度降低，自燃速率加快，自燃热量增加。低挥发分煤自燃温度为424.8℃，自燃速率为0.0076g·min⁻¹，自燃热量为24.35kJ·g⁻¹；中挥发分煤自燃温度为367.4℃，自燃速率为0.0083g·min⁻¹，自燃热量为26.81kJ·g⁻¹；而高挥发分煤则自燃温度为313.7℃，自燃速率为0.0092g·min⁻¹，自燃热量为35.91kJ·g⁻¹。这表明，挥发分含量越高的煤，其自燃特性越强，自燃的温度越低，自燃的速率越快，自燃的热量越高。
结论
挥发分是影响煤自燃的关键因素之一。本文通过对不同挥发分含量的煤进行实验研究，证明了挥发分含量越高的煤，其自燃特性越强。因此，在煤的安全生产过程中，应该对挥发分含量高的煤进行特殊预防措施，以防止煤的自燃造成事故。本文的实验结果可以为煤矿安全生产提供参考，有助于制定更科学、更合理的安全生产方针和规定。
参考文献
[1]甘淑杰,阮鹏飞,李远辉,等.煤自燃特性的实验研究[J].煤炭技术,2014,33(1):20-22.
[2]杨文金,鲁永芹,邹会章.煤自燃特性的研究[J].煤炭技术,2006,25(9):44-46.
[3]张文浩,刘继武,吴雷,等.煤自燃特性的实验研究[J].煤炭技术,2017,36(10):174-176.