可溶有机质对煤低温氧化的影响.pdf

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1、第38卷第10期煤炭学报Vol_38No．102013年lO月J0URNALOFCHINACOALSOCIETY0ct．2013文章编号：0253-9993(2013)10—1806—06可溶有机质对煤低温氧化的影响杨永良，李增华，季淮君，刘震，张亮(1．中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州221116；2．中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室，江苏徐州221116)摘要：为了揭示煤中可溶有机质对煤自燃的影响规律，利用红外光谱和GC／MS实验测试了经四氢呋喃抽提后煤表面微观结构变化及抽提产

2、物成分，结合可溶有机质影响煤体孔隙结构的测试结果，在研究抽提前后煤体的低温氧化气体产物释放规律的基础上，探讨了可溶有机质对煤表面活性结构和煤低温氧化规律的影响。结果表明，抽提后残煤的羟基和羧基碳的含量降低，含氧量高且性质活泼的侧链及官能团减少，矿物质含量下降；煤中可溶有机质含有大量的甲基、羟基、羰基、醚基等活性基团；残煤总孔体积和比表面积均有不同程度的增加，平均孔径由原煤的6．3nm减小至4．9nm；抽提残煤在低温氧化阶段的耗氧量明显低于原煤，且CO，CO：，CH和cH气体的释放量较原煤有不同程度

3、的降低，可见可溶有机质的存在对煤自燃有较大的促进作用。关键词：可溶有机质；溶剂抽提；微观结构；低温氧化中图分类号：TD530．2文献标志码：AEffectofsolubleorganicmatteronthelow-temperatureoxidationofcoalYANGYong．1iang，LIZenghua一，JIHuai-jun一，LIUZhen，ZHANGLiang，(1．SchoozSa#tyEEneering，ChinaUniversityoJMiningandTechnology

4、，Xuzhou221116，China；2．KeyLaboratoryofGasandFireControzforCoalMines，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Inordertorevealthesolubleorganicmattereffectonthespontaneouscombustionofcoal，theinfraredspec—troscopyandGC／MSexperiment

5、swereusedtotestthechangesofcoalsurfacemicrostructureandproductingredientsafterextractedbytetrahydrofuran．Basedontheresultsofsolubleorganicmatteraffecttheporestructureofthecoal，andaccordingtothegas—productreleaselawoflowtemperatureoxidationofcoalbefore

6、andaftertheextraction，effectofsolubleorganicmatterofthecoalonsurfactantstructureandlowtemperaturecharactersofcoaloxidationwasdis—cussed．Theresultsindicatethatafterextraction，thecontentofhydroxylandcarboxylinresidualcoalisreduced．Meantime，mineralconten

7、tandactivesidechainsandfunctionalgroupswhichinvolvehigh—contentoxygenincoalalsoreduce．Coalsolubleorganicmattercontainsalargeamountoftheactivegroups，suchasmethyl，hydroxyl，carbonylandetheretc．Thetotalporevolumeandsurfaceareaoftheresidualcoalisincreasedi

8、nvaryingdegrees．Theaverageporesizeofresidualcoalreducesfrom6．3nmto4．9nm．Theoxygenconsumptionofextractedresidualcoalinlow—temperatureoxidationstageissignificantlylowerthanthatofrawcoal，andCO，CO2，C2H4andC2H6gasemissionre—ducedthanrawcoaltosomeex