采空区内煤自燃气体特征及产生规律分析

针对目前对在模拟逐渐升温的采空区环境条件下不同变质程度煤自燃现象的研究较少的问题，以采集的4种变质程度的焦瘦煤、气肥煤、无烟煤、肥焦煤为例，利用煤自燃模拟系统进行了煤自燃实验，研究在采空区环境条件下煤的燃烧特征及自燃气体的产生规律。实验结果表明，焦瘦煤、气肥煤、无烟煤、肥焦煤自燃时，温度会呈现“S”型上升趋势，前期温度先缓慢积累，而后开始快速升温，最后在300 ℃时趋于平衡，而后缓慢上升；不同煤样在自燃过程中均会产生碳氢化合物和碳氧化合物等挥发性气体，且生成速率受温度影响，并出现极大值和极小值2个拐点；无烟煤温度上升曲线近似于直线，气体曲线随温度波动不明显；气肥煤和肥焦煤自燃时会产生大量CO和CH4，气肥煤产生CO的速率最快，CO最大体积分数可达8%，肥焦煤产生CH4的速率最快，CH4最大体积分数可达14%，焦瘦煤和无烟煤产生的CO和CO2的体积分数分别在2%和4%左右。