第42卷第03期2023年03月煤炭技术CoalTechnologyVol.42No.03Mar.2023doi:10.13301/j.cnki.ct.2023.03.036*国家自然科学基金项目（51874121；U1904210）平顶山矿区主采煤层的热重实验和活化能研究*高卫民1，孟晗2（1.平顶山天安煤业股份有限公司，河南平顶山467000；2.河北工程大学矿业与测绘工程学院，河北邯郸056038）摘要：针对平煤集团主采煤层的自然发火特征，采用热重实验的方法对丁5、戊9-10和己15煤层煤样的热重实验曲线（TG，DTG和DSC）进行分析，采用氧化动力学方程对煤样的活化能进行计算。研究结果表明，在空气氛围下，3种煤样的热解过程可以分为5个阶段；获得了煤样在不同热解阶段对应的特征温度点、不同阶段内的质量变化特征，以及煤样在不同温度下的热量变化特征；采用燃烧的一级动力学方程，得出丁5、戊9-10和己15煤层煤样在燃烧阶段的活化能数值分别为210.5、121.53、124.76kJ/mol，可以判断3个煤层自然发火可能性为戊9-10>己15>丁5煤层。关键词：煤自燃；热重分析；活化能；氧化热解；动力学中图分类号：TD752.2文献标志码：A文章编号：1008－8725（2023）03－191－05ThermogravimetricExperimentandActivationEnergyStudyofMainCoalSeaminPingdingshanMiningAreaGAOWeimin1，MENGHan2(1.PingdingshanTian′anCoalIndustryCo.,Ltd.,Pingdingshan467000,China;2.SchoolofMiningandGeomaticsEngineering,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China)Abstract:InviewofthespontaneouscombustionandignitioncharacteristicsofthemaincoalseamofPingdingshanTian′ancoalindustryCo.,Ltd.Thethermogravimetriccurves(TG,DTGandDSC)ofⅣ5,Ⅴ9-10,andⅥ15coalseamswereanalyzedbythermogravimetricexperiment.Theactivationenergyofthecoalsampleswascalculatedusingtheoxidationkineticequation.Theresearchresultsshowthatthepyrolysisprocessofthethreecoalsamplescanbedividedintofivestagesundertheairatmosphere.Thecharacteristicstemperaturepointscorrespondingtosamplesindifferentpyrolysisstages,themasschangecharacteristicsindifferentstages,andtheheatchangecharacteristicsofcoalsamplesatdifferenttemperaturesareobtained.Usingthefirst-orderkineticequationofcombustion,theactivationenergyvaluesofⅣ5,Ⅴ9-10,andⅥ15coalseamsinthecombustionstageareobtainedas:210.5,121.53and124.76kJ/mol,respectively...
