大佛寺煤矿采空区瓦斯对煤低温氧化特性的影响

李昔遥，高 峰，王 正，杨云成，刘 乐

（陕西新泰能源有限公司，陕西 彬州 713500）

瓦斯与煤自燃灾害严重威胁煤矿的安全稳定生产，高瓦斯易自燃煤层更加明显。李树刚等通过分析温度与瓦斯吸附的关系，得出温度影响吸附速率，温度越高，气体吸附速率越慢。严敏等通过研究温度与吸附量，得出温度与吸附量成反比，吸附放热量与吸附量正相关。郝宇等用程序升温研究瓦斯与煤的自燃氧化特征，得出瓦斯增加会减缓氧化放热，抑制CO、CO产生。陈龙等通过C80 微量热仪研究煤的氧化放热过程，得出放热量随着O浓度增加而升高，活化能反而减小。李青蔚等通过C80 微量热仪试验研究O浓度对煤放热的影响，得出O浓度增加，初始放热温度降低，放热量快速增加。

1 煤对不同气体的吸附特性

在温度为30 ℃，压力为1 ～6 MPa 的条件下，长焰煤对不同气体的等温吸附量如表1 所示。由表1得出，温度相同时，长焰煤对不同气体的吸附能力排序为CH＞N＞O。温度相同时，随着压力增加，煤对不同气体的吸附量逐渐增加，压力增加使自由移动气体分子受限，煤内表面积很大且吸附能力强，使得初期难以饱和。随着压力增加，吸附量趋于饱和，煤对气体的吸附量逐渐减少，煤对CH的吸附能力明显大于O，增加瓦斯浓度会使CH占据大量煤分子表面的吸附位点，从而抑制煤氧复合反应。

表1 长焰煤对不同气体的等温吸附量

2 瓦斯对煤自燃指标气体的影响

2.1 程序升温试验条件

从程序升温试验条件来看，试验采用的气体氛围如表2 所示。……