含无机阻燃剂硅橡胶泡沫的阻燃及热分解特性研究

为制备出阻燃性能优异的室温硫化硅胶泡沫(SRF),本工作探究了无机阻燃剂对SRF的阻燃效果。首先,通过正交实验L_9(3~4)优选出极限氧指数(LOI)最大的SRF,再分别添加氢氧化镁(MH)、碳酸钙(CC)和氢氧化铝(ATH)制成SRF复合材料。然后利用极限氧指数仪、烟密度测试仪、同步热分析仪对SRF复合材料进行测试分析,并采用Coats-Redfern、Achar法计算其表观活化能。结果表明:优选出的SRF的LOI为29.5%,添加无机阻燃剂后其氧指数增大,其中添加30%(质量分数)ATH的SRF的LOI最大,为34.9%;添加无机阻燃剂后,SPF复合材料的烟密度降低,其中ATH抑烟性最好;MH和ATH均提升了SRF的热稳定性,当两者的添加量均为20%(质量分数)时,SPF复合材料的质量残余率分别提升16.5%、15.2%,而添加30%CC后其质量残余率降低4.7%,且热稳定性也降低;活化能越大,无机阻燃剂的阻燃性能越强,MH、ATH在低温阶段、高温阶段均具有明显阻燃特性,而CC主要在高温阶段的阻燃特性较为明显;研究结果表明,添加ATH的SRF复合材料的阻燃效果最好。     

温压耦合作用下煤样变形破裂试验研究

为研究煤岩在温度和压力耦合作用下的变形破裂特性,选取新疆硫磺沟煤矿2号煤层为研究对象,采用程序升温箱对煤样进行25、80、140、200℃恒温处理,再进行MTS单轴压缩试验和CT扫描试验。结果表明:经25℃处理的煤样孔隙压密阶段不明显;140℃处理的煤样,应力峰值和应变均最大;200℃处理的煤样,微孔裂隙数目最多,应力峰值和应变最小;随着压力和温度逐渐升高,煤样的裂隙发育,形态明显。     

煤自燃指标气体的吸附与浓缩规律

针对煤自燃指标气体在井下风流中浓度小而无法有效预报煤炭自燃程度的缺点，采用煤自燃指标气体的吸附浓缩实验系统，通过对煤样在不同温度条件下热解放出的烃类指标气体吸附浓缩前后检测结果分析，得出烃类指标气体的吸附浓缩规律，以及气体吸附浓缩后甲烷比、乙烷比、烯烷比与煤温的变化关系，使得相同温度下经吸附浓缩后可检测出的组分增多，且各组分气体检出的初始温度大幅降低，使检测出指标气体的初始温度平均提前了90 ℃左右，提高了各组分气体检测的灵敏度.     

高瓦斯大倾角综放面采空区自燃火灾治理技术

针对新疆大黄山煤矿综放面开采煤层的特点,分析了该矿高瓦斯大倾角综放面采空区自燃火灾的特点和治理难点,首先采用测氡法火源位精确确定采空区火区源位置,并对其形成原因进行了分析,然后采取加固密闭,减少采空区漏风,以及注胶灌浆直接灭火等综合技术,对采空区火区进行了有效治理,确保了该工作面顺利启封和恢复生产,产生了显著的经济和社会效益。     

粉煤灰复合胶体灭火技术在自燃火区中的应用

根据五虎山煤矿402综采工作面上覆火区的特点及其发展状况，采用粉煤灰复合胶体灭火技术，成功地熄灭了大面积高温火区，建立了胶体隔离带，有效地阻止了火区向采空区深部发展，保证了402综采工作面的安全采出。粉煤灰复合胶体灭火技术工艺简单，材料成本低，对西部缺水少土地区煤层自燃火灾的治理具有推广应用价值。     

瓦斯积聚范围对独头巷道瓦斯爆炸冲击波破坏特征与传播规律的影响

为研究独头巷道内不同长度瓦斯积聚区的爆炸特征,运用计算流体力学软件FLACS进行了数值模拟,对比了瓦斯爆炸超压及正压冲量等参数及其在巷道内的分布情况,分析了瓦斯积聚范围对爆炸冲击波破坏特征的影响规律,研究了独头巷道内不同长度瓦斯积聚区爆炸冲击波与火焰相互作用的特点。研究结果表明:随着独头巷道内瓦斯积聚范围的增大,爆炸冲击波破坏特征会发生突变,最大爆炸压力阶梯式增大,瓦斯积聚范围超过某一临界值后,最大爆炸压力出现位置从巷道封闭端向开放端转移;最大爆炸冲量先单调增加而后趋于稳定,最大爆炸冲量位置始终处在巷道封闭端;回传稀疏波对火焰的加速作用是导致巷道近开放端爆炸超压突增的主要原因。     

新型水泥灌浆材料的防灭火性能测定

灌浆是目前最常用的一种矿井火灾防治技术。根据山西平朔煤业公司二号主暗斜井转载硐室火灾的情况及现状,研究了一种新型的水泥灌浆材料,并对它的性能指标进行了测定。试验表明,这种浆体的水泥与水的比例在1 000～1 200:1 000时,能起到封堵裂隙、隔绝空气、防止地层塌陷的良好作用,注浆效果较好,它成功扑灭了山西平朔煤业公司二号主暗斜井转载硐室煤自燃火灾。     

冷气溶胶阻化技术在煤自燃防治中的应用探讨

针对我国煤自燃灾害防治的严峻形势,分析了煤自燃发生机理,介绍了一种利用超声波雾化技术形成灭火冷气溶胶的原理。这种技术形成的超细液滴粒径<5μm,兼具一般超细水雾和超细粉体灭火剂的防灭火机理,具有良好的防灭火效能,有望在煤矿防灭火领域发挥作用。     

矿井火灾多源信息融合预警方法的研究

为了实现矿井火灾的早期预警,采用了多源信息融合技术,集成了煤矿安全监控系统、火灾束管监测系统、无线自组网温度监测系统和分布式光纤温度监测系统的指标数据,基于实验研究、现场观测、专家经验等数据,建立了矿井火灾多源信息融合预警系统,结合人工神经网络、多指标预警逻辑推理、运用灰色关联分析法建立实验数据拟合函数的计算方法,实现了矿井火灾多源信息融合算法,处理来自不同位置、具有不同物理意义的多源火灾信息,得出了火灾预警指标体系和火灾发展规律,以及煤自燃程度6个阶段的预警指标气体判定和对应的温度范围.     

热-力耦合作用下煤岩体渗流特性研究北大核心

煤层开采深度增加导致地温和应力增大,影响了煤样裂隙发育和渗流特性。为了研究热-力耦合作用下煤岩渗透过程中形变及渗透性变化特征,采用MTS815测试系统测试了50、100℃下6组煤样的全应力-应变过程中的渗透性。结果表明:温度为50℃时煤样抗压强度随围压增加而增加,4 MPa围压作用下煤样峰值偏应力达3.6 MPa,煤样轴向、环向应变均达到2%以上,表现出较高的延展性;温度为100℃时煤样抵抗变形能力下降,随围压增加,其峰值偏应力增加至4.9 MPa,煤样应变增长的速率加快;围压4 MPa、温度100℃时,煤样峰值渗透率达到3.5×10-11 m2;煤样加载过程中原始和新生裂隙扩展,孔隙连通性增强形成复杂的裂隙网络,热力效应使煤样渗流裂隙体积增加,渗透率增加。