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不同变质程度煤自燃特性实验研究
煤自燃是一种不可避免的现象，尤其是在煤矿中，经常会因为煤自燃而导致火灾事故的发生，给矿山生产造成很大损失。因此，研究不同变质程度煤自燃特性，对于预防和控制煤自燃火灾具有十分重要的意义。
一、煤的自燃机理
自燃是指物质在没有明火和热源的情况下，由于自身内部的热反应而自行燃烧的现象。煤的自燃本质是指煤的氧化反应，燃烧的主要产物为CO2、H2O等。煤自燃主要有两个阶段，即自发燃烧和热点燃烧。自发燃烧是指在自然条件下，煤中内生氧化反应所产生的热量会使煤温度上升，并产生可燃性气体，如CO、H2、CH4等。而热点燃烧是指在煤中某些特定区域（即热点）达到发生氧化反应的临界温度时，燃烧作用会快速传递，导致煤的自燃。
二、不同变质程度煤的特点
煤的变质程度是指从低至高的煤化指数（HI）的差别。HI反映了煤中有机质的程度，HI值越高，煤的变质程度越高，相应的煤中有机质含量就越低，煤的颜色也会越来越深。
通过实验研究表明，不同变质程度煤的自燃特性也不同。低变质煤自燃温度较低，易自燃，而高变质煤自燃温度较高，不容易自燃。表现在自发燃烧方面，低变质煤在空气中自发燃烧速度较快，产生的CO和CH4含量高，在空气中自燃速度也比高变质煤要更快。高变质煤在空气中自发燃烧速度较慢，但其产生的CO2和H2O含量高，自燃过程要消耗更多的氧气并产生更低的温度。在热点燃烧方面，低变质煤中易产生内生烟雾，且热点难以形成。高变质煤中热点形成容易且容易扩散。
三、实验研究
为研究不同变质程度煤自燃特性，选择了同一产地的不同变质程度煤样，将其进行实验研究。
实验分为自发燃烧和热点燃烧两部分。自发燃烧实验中，将样品固定于烧杯中，利用试剂注射器向其中注入空气，保持恒定的流速，记录烧杯内温度和气体产物的含量；在热点燃烧实验中，制备热点，将样品置于其中，命名热点点燃，记录燃烧时间和燃烧产物。
实验结果显示：低变质煤在自发燃烧速率上大于高变质煤，且分解温度要低于高变质煤，热点形成时间短，且燃烧速率快，高变质程度煤在自发燃烧速度较慢和产物含量较高，热点形成时间长，自燃温度高。
四、结论
通过实验研究我们可以得出不同变质程度煤自燃特性的差异。低变质程度煤在自发燃烧方面速度较快，产生可燃性气体的同时，随着空气中氧气的不断接触会发生自燃；在热点燃烧方面，热点形成易，并且燃烧速率快。而高变质程度煤在自发燃烧方面燃烧速度较慢，但产生的CO2和H2O含量高，自燃过程需要消耗更多的氧气，并产生更低的温度；在热点燃烧方面，热点形成难，且燃烧速率慢。
因此，在煤炭储存、运输和使用过程中，应该根据不同变质程度煤的自燃特性进行相应的防控措施，以减少煤自燃事故的发生以及对环境的污染。