胶体防灭火技术在韩家湾煤矿的应用

针对韩家湾煤矿砌碹巷道及已经封闭的废弃巷道煤自燃情况进行分析,提出采用胶体防灭火技术,介绍了高分子胶体的性能、灭火工艺,论述了胶体防灭火技术在韩家湾副斜井砌碹及废弃巷道的成功应用。     

高硫煤二次氧化自燃特性参数的实验研究

为研究高硫煤矿复采工作面煤自燃预测预防的问题,采用程序升温实验方法对高硫煤的初次和二次氧化自燃特性参数进行了对比分析。结果表明:高硫煤在二次氧化低温阶段耗氧速率、CO产生率、CO2产生率和放热强度较初次氧化均有所上升,临界温度之后,二次氧化反应剧烈程度有所下降,且二次氧化与初次氧化指标气体不同;高硫煤中的Fe S2对煤氧吸附有一定的影响,初次氧化产生的H+对煤氧复合起促进作用,反应产物Fe(OH)3胶体降低了煤分子的孔隙率,阻碍了二次氧化的煤氧复合反应。实验结果为高硫煤矿复采自燃预报及封闭工作面启封后的防火工作提供了数据支撑。     

大倾角大采高综采工作面火灾治理与防复燃技术

针对福城煤矿1901S综采面大倾角、大采高、推进速度慢的特点,结合煤层赋存条件,分析了发火原因及治理难点,采用封闭工作面水淹降温技术,对火区进行了治理,启封后通过支架后方高分子胶体压注、工作面上下端头封堵等综合措施,有效地防止了火区复燃及煤自燃,确保了该工作面的正常生产。     

煤自燃多参数预报指标试验研究

针对采用CO单一指标不能有效预测大佛寺煤层自燃的现状,通过模拟现场真实的漏风、蓄热条件,研究了大佛寺煤矿煤自燃多参数预报指标气体随煤温升高的变化规律。根据试验结果,确立了以φ(CO)/φ(CO2)、Graham指数、Δφ(CO)/Δφ(O2)为主的多参数预报指标体系。结果表明:当φ(CO)/φ(CO2)指数分别在0.1、0.1~0.2、0.2范围时,Graham指数在3、3~6、6时,分别对应大佛寺煤样的自燃氧化阶段、自燃氧化加速阶段和剧烈自燃氧化阶段。     

基于红外光谱技术对煤低温氧化规律的研究

利用傅立叶红外色谱(FTIR)分析了黄陵建新煤矿4#煤层煤样在不同温度下的氧化物中各官能团的组成及变化,并对煤分子中活性基团氧化途径进行分析,揭示了煤中活性基团随氧化温度变化的规律,掌握煤自燃过程中活性基团活泼性和自燃的关系,为煤自燃的有效预防提供了理论支持。     

两种复合胶体防灭火材料配比优化的实验研究

为研究粉煤灰复合胶体和黄土复合胶体等不同胶体材料对煤自燃氧化的堵漏风效果,采用堵漏风效果测试实验装置,将煤样固定在有机玻璃耐压试验管中分别进行测试,根据实验所得数据绘制单位长度耐受压力随施加压力变化曲线图,表明堵漏风效果较好,但当施加压力继续增大时,堵漏风效果迅速降低。     

攀枝花宝鼎矿区海宝箐片区4~#煤层露头火灾综合治理

根据攀枝花宝鼎矿区海宝箐片区4#煤层露头火灾的特点和治理难点,采用以胶体防灭火技术为主,同时采用爆破、剥离、平整的有效手段对火区进行了综合治理后,火区钻孔温度和CO气体体积分数明显下降,火区燃烧特征消失,保证了周边矿井的安全生产,消除了火区带来的安全隐患,取得了显著的治理效果。     

补连塔矿2~(-2)煤高温热解机理TG/DSC-FTIR-MS/GC研究

为了研究补连塔矿煤分子结构,利用TG/DSC-FTIR-MS/GC四联用仪对该矿22305煤样进行绝氧热解分析。研究了煤样在氮气惰性气体氛围下的热解特性。实验结果表明,绝大部分的热解反应发生在200℃~700℃,此段内煤样约失重89%,煤样热解产生的气体包含CO、CO_2、H_2O、CH_4、C_2H_4等;在700℃~1 450℃热解气体的产生率很小,失重约2.6%,此段内主要是半焦和碳酸盐矿物质分解产生气体。主要分析了热解产生气体的种类、时间和产生机理,并得出了煤样热解的化学反应动力参数。     

快速控制技术在朱家河煤矿自燃火灾中的应用研究

矿井煤体一旦发生自燃,其中就集聚了大量能量,同时释放CO等有毒有害气体,在发现煤自燃火灾后快速控制及熄灭煤火是煤自燃防治工作中的一项重要任务。本文针对朱家河煤矿12510工作面停采线附近煤自燃情况进行分析,采取基于胶体防灭火为主的快速控制技术,介绍了胶体的性能及火区治理工艺,论述了快速控制技术在朱家河煤矿的成功应用。     

煤田火灾无人机监测关键技术研究

针对现有煤田火灾无人机监测技术存在的续航时间短、数据采集周期较长、红外热图像精确度不高、数据传输和处理速度慢等问题,研究了基于单一/集群飞行的无人机监测技术、红外及可见光双视监测技术及基于4G网络的数据传输与处理技术。设计了无人机多站多机集群飞行方式,通过航线规划和独立控制实现对大面积煤田区域的快速监测;采用红外双视热成像仪进行数据采集,无人机在等间距航点处悬停时触发红外双视热成像仪拍照采集红外热图像和可见光图像;以4G网络作为信号传输渠道,依靠数据采集前端和数据处理软件的协同作用,实现数据采集、传输和处理的同步。现场应用结果表明,2台无人机采集254张红外热图像和254张可见光图像,完成数据采集和图像前期处理耗时150min,图像合成耗时10h,与现有技术相比,极大缩短了监测时间;采集的红外热图像所显示的温度与实地温度测试结果重合度在90%以上,表明利用无人机进行煤田火灾监测是有效、可行的。