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《辽宁工程技术大学》 2006年
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煤的自燃机理及自燃危险性指数研究

邓存宝  
【摘要】:长期以来,人们对煤的自燃机理及氧化自燃的难易性做了大量的研究,由于煤自燃过程的复杂性,使问题没有得到根本解决。本论文应用理论和实验相结合的研究方法,建立了煤分子结构模型,应用量子化学理论从微观上研究了煤的氧化自燃机理,并在煤氧化自燃机理研究的基础上提出了煤的自燃危险性指数法判定煤的自燃难易程度。主要研究内容和研究成果概括如下: 煤分子基本结构单元的化学结构研究 应用红外光谱技术实验研究了大同煤矿集团、神华神东公司、铁法、阜新、双鸭山和鹤岗等所属矿区的80多种煤样的煤分子的化学结构,分析了煤分子结构的红外光谱图,建立了煤的分子结构模型。分析煤样氧化自燃生成产物的红外3D光谱图谱,煤与氧气发生氧化反应生成H_2O、CO_2、CO、CH_4和C_2H_4等物质,在温度较低的情况下以上五种物质的生成证明了所建立的煤分子结构模型中苯环侧链基团存在的正确性。应用量子化学密度泛函(DFT)理论计算方法,在B3LYP/6-31G计算水平上,对构建的煤分子化学基本结构单元进行了优化,得到了分子构型参数和振动频率。将理论计算的频率与红外光谱实验得到的频率进行比较,其结果具有一致性,这说明了所建立的煤分子结构是正确的。 根据分子轨道理论,煤的氧化自燃反应发生在电荷密度较大的原子部位,煤分子中N92、C61、C99、C95、C74、N122等基团位置的原子在受到氧分子的攻击时,容易发生氧化自燃反应。 煤自燃机理的量子化学研究及实验验证
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TD752.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 梁树平;周西华;张宏伟;齐庆杰;;液氮降温防灭火试验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2010年06期
2 陆卫东;王继仁;邓存宝;单亚飞;洪林;邓汉中;;基于活化能指标的煤自燃阻化剂实验研究[J];矿业快报;2007年10期
3 郝朝瑜;王继仁;司蕊;邓存宝;;基于蚁群算法神经网络的煤自燃难易着火活化能预测[J];微计算机信息;2010年27期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 曹鹏;周西华;刘振岭;毕波;郭旭峰;;天池煤矿煤自燃特性试验研究[A];Proceedings of 2010(Shenyang) International Colloquium on Safety Science and Technology[C];2010年
2 周西华;曹鹏;张宏伟;齐庆杰;毕波;郭旭峰;;液氮降温防灭火试验研究[A];Proceedings of 2010(Shenyang) International Colloquium on Safety Science and Technology[C];2010年
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1 王金力;神东矿区开采煤层自燃及预防基础研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
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3 郝朝瑜;煤的芳香性及氢键对钙基阻化剂抑制煤自燃作用的理论研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
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2 王刚;固体泡沫添加无机物后特性参数的实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 张丽娜;平庄古山矿煤层自燃特性的热重动力学实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 叶兵;防止煤炭自燃的阻化机理及阻化特性研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
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6 张秀慧;不同煤种氧化自燃热重特性研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
7 侯世占;六家煤矿阻化防火技术应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
8 孙艳秋;煤炭自燃的阻化改性研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
9 刘超;大柳塔矿复合煤层开采自燃火灾防治技术的研究与应用[D];太原理工大学;2009年
10 张建强;松散煤体升温过程中红外辐射特征的实验研究[D];西安科技大学;2010年
【参考文献】
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【共引文献】
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6 李先海;张体镇;;注氮惰化窒息燃烧煤炭氧浓度的实验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
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8 贾海林,余明高,潘荣锟,郑立刚;煤吸附流态氧特性的测定及其自燃原因分析[J];安全与环境学报;2005年02期
9 郭志权,王宏德,郭秋,姜丽娜,于永新,高首山;H_3分子三角形结构的变分计算[J];鞍山科技大学学报;2005年Z1期
10 王保国;张景林;彭英健;;配位键合剂-603对亚微米CL-20撞击感度的影响[J];火炸药学报;2008年04期
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1 余群;李战华;;不同壁面材料微管道中的电渗速度测量[A];第七届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2007年
2 贾晶晶;李敏;顾轶卓;王冀;张佐光;;E51环氧树脂固化过程表面张力测试方法与变化规律[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
3 徐明;曹春昱;;相关因素对模拟OCC过程水封闭循环抄纸的影响研究[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
4 廖益平;滕冰;;饲料产品生产技术工艺与其质量的若干问题[A];2002年动物营养、保健与饲料添加剂国际学术研讨会论文集[C];2002年
5 王彩霞;刘云海;庞翠;;三种交联壳聚糖对铀的吸附性能研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第4册)[C];2009年
6 杨立荣;封孝信;王春梅;蔡基伟;;C-S-H和C-A-S-H凝胶固碱能力的研究[A];超高层混凝土泵送与超高性能混凝土技术的研究与应用国际研讨会论文集(中文版)[C];2008年
7 宁伟;汪庆卫;关志峰;罗理达;陈贵康;;混熔炉的运行特点及成本分析[A];2009年全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文汇编[C];2009年
8 刘鑫;展秀丽;周志杰;王辅臣;;热处理对石油焦石墨化程度的影响[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
9 邹婷婷;唐黎华;陈波;吴勇强;倪燕慧;;水蒸气为气化剂不同煤种的高温反应性研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
10 艾波;陈隆隆;李接励;梁济;陈明良;;DSC对尿素混合体系低共熔点的测定[A];上海市化学化工学会2010年度学术年会论文集[C];2010年
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1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨宏民;井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D];河南理工大学;2010年
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4 杨敏建;镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究[D];山东科技大学;2010年
5 周爱;蘸粘式光纤液体分析技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 陈启文;双鸭山矿区煤的自燃特性及预防技术基础研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 王雪峰;煤活性基团与Ca~(2+)形成配合物的结构与表征[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 付文俊;矿井封闭火区救灾辅助决策系统研发[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 马准;磺化聚醚砜纳滤膜荷电机理的动电法分析及其截留性能预测[D];中国海洋大学;2010年
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1 黄江胜;改性茶叶对工业废水的吸附性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 鲁来祥;煤巷高冒区松散煤体自燃模拟分析及防治技术[D];河南理工大学;2010年
3 唐敏;高碳煤矸石与采残煤矿井下生物转化可燃气研究[D];河南理工大学;2010年
4 陈攀;水分对构造煤瓦斯解吸规律影响的实验研究[D];河南理工大学;2010年
5 郑艳敏;煤氧化的反应机理函数和热效应的研究[D];河南理工大学;2010年
6 朱孔远;生物质与煤共热解实验研究[D];河南理工大学;2010年
7 谷小虎;义马煤气化反应性研究[D];河南理工大学;2010年
8 于宝种;阳泉无烟煤对N_2-CH_4二元气体的吸附—解吸特性研究[D];河南理工大学;2010年
9 常绪华;基于MATLAB综采面采空区自燃特性分析研究[D];河南理工大学;2010年
10 刘超;聚氨酯膜预防综放巷道煤层自燃技术的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 黄红梅;王洪光;魏臻;;有限元数值模拟在红外检测定量研究中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
2 李冬;刘帅;臧充光;杨硕;焦清介;;用正交设计法研究阻燃LDPE薄膜配方[J];安全与环境学报;2005年06期
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5 张景来;煤表面与高分子作用机理的量子化学研究[J];北京科技大学学报;2001年01期
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1 贾跃荣;;乌达煤田火灾现状及治理情况调查分析[A];2010内蒙古煤炭工业科学发展高层论坛论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王雪峰;煤活性基团与Ca~(2+)形成配合物的结构与表征[D];辽宁工程技术大学;2009年
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5 何启林;煤低温氧化性与自燃过程的实验及模拟的研究[D];中国矿业大学;2004年
6 王宝俊;煤结构与反应性的量子化学研究[D];太原理工大学;2006年
7 周西华;双高矿井采场自燃与爆炸特性及防治技术研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
8 王金力;神东矿区开采煤层自燃及预防基础研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
9 吴勇;若干重要化学反应机理和溶剂效应的理论研究[D];四川大学;2006年
10 邬剑明;煤自燃火灾防治新技术及矿用新型密闭堵漏材料的研究与应用[D];太原理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈玉坤;醋酸乙烯酯乳液聚合若干问题的研究[D];广西大学;2002年
2 刘高文;煤自燃特性参数研究及应用[D];西安科技学院;2002年
3 戴小平;无烟煤自然发火的实验研究及机理的探讨[D];重庆大学;2003年
4 刘文岭;大面积采空区自燃火灾灭火新技术的研究与应用[D];太原理工大学;2004年
5 李敏;煤表面含氧官能团的研究[D];太原理工大学;2004年
6 马砺;超长综放面煤层自燃火灾防治技术研究[D];西安科技大学;2004年
7 杨迎;煤表面分子氧化机理的数值实验[D];西安科技大学;2005年
8 徐仁亚;超长综放工作面煤炭自然发火的防治与控制体系研究[D];山东科技大学;2004年
9 高春学;张集北矿8煤氧化规律的研究及应用[D];安徽理工大学;2006年
10 毛占利;高瓦斯煤层自燃火灾防治技术研究[D];西安科技大学;2006年
【二级引证文献】
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1 侯世占;王宇;;补连塔煤矿基于活化能指标的阻化剂选择[J];煤炭技术;2008年10期
2 余明高;孟牒;路长;谢锋承;李胜辉;;基于锥形量热仪实验研究阻化剂对煤自燃的影响[J];热科学与技术;2010年04期
3 郝朝瑜;王继仁;司蕊;邓存宝;;基于蚁群算法神经网络的煤自燃难易着火活化能预测[J];微计算机信息;2010年27期
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1 侯世占;六家煤矿阻化防火技术应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
2 夏宝宣;复合型煤抗氧化剂的制备与性能研究[D];西安科技大学;2010年
3 林承宁;佳新煤矿1504工作面火区启封技术及发火规律的研究[D];安徽理工大学;2011年
4 王希会;受小窑区威胁综采面安全开采技术研究与应用[D];山东科技大学;2011年
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【二级参考文献】
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6 文君;帅志刚院士:用塑料来照明[N];四川科技报;2008年
7 通讯员 王瑛慧 本报记者 吴鹤年;引得贤才聚又抱“金牛”归[N];科技日报;2005年
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6 李娜;吡啶羰基金属配合物二阶非线性光学性质的DFT研究[D];东北师范大学;2008年
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9 罗冬梅;白藜芦醇的量子化学研究[D];南昌大学;2007年
10 刘晓东;含Pt,Co金属碳硼烷二阶NLO性质的DFT研究[D];东北师范大学;2009年
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