真空变压吸附提浓煤矿乏风瓦斯的抽真空排放过程

研究了活性炭的平衡吸附性能,计算出该种活性炭对甲烷和氮气的混合气体的分离因子为5.20,并采用以该种活性炭为吸附剂的三塔真空变压吸附装置,研究了循环流程中的抽排步骤对吸附分离效果的影响,并分析了影响抽排过程的因素。结果表明：引入抽排步骤可以在不改变吸附与解吸压力的情况下有效提高产品气中甲烷浓度。而甲烷浓度会随抽排比的增加而增加,但存在一个极限值,达到极限值之后趋于稳定。与此同时,回收率随抽排比的增加而不断下降。并且均压过程与吸附压力会影响抽排过程。与抽排气排空流程相比,采用抽排气回流流程可以有效地提高产品气甲烷回收率,但并不一定提高产品气甲烷浓度,存在一个临界抽排比,小于此值时,采用抽排气回流流程反而会降低产品气甲烷浓度。在吸附与解吸压力分别为140 kPa与14 kPa时,采用该流程可将0.2%的原料气提升至0.680%。     

真空变压吸附提浓煤矿乏风瓦斯的排放气充压过程

针对传统的变压吸附循环不能很好地适应乏风瓦斯提浓的问题,建立了以活性炭为吸附剂的三塔真空变压吸附实验装置,提出了一种适合煤矿乏风瓦斯提浓的三塔排放气充压流程,以此提高煤矿乏风瓦斯的提浓效果,并对该流程进行了实验研究。结果表明：在变压吸附回收重组分甲烷的过程中,采用排放气从吸附塔上端充压可以有效降低排放气中甲烷的体积分数。在排放气甲烷体积分数相同的情况下,采用排放气充压可以延长穿透时间,提高产品气中甲烷的体积分数。随着排放气充压比的增大,产品气中甲烷的体积分数先上升,后趋于平稳;排放气中甲烷的体积分数则先下降,后趋于平稳。     

低压变压吸附法分离净化低浓度瓦斯的试验研究

本文探讨了用变压吸附法对低浓度瓦斯气体进行分离净化的相关研究。在双塔变压吸附装置上，研究切换时间、反吹阻力对分离效果的影响。实验研究表明用变压吸附法能实现低浓度瓦斯的分离与净化，运用反吹流程可以在增加产品气量的同时保证分离效果。     

煤矿乏风瓦斯变压吸附仿真实验研究

以实验室搭建的双塔变压吸附装置为基础,以Aspen Adsorption为操作平台,通过拟合相关参数,搭建了变压吸附装置富集分离煤矿乏风瓦斯的仿真模型,探究吸附时间与解吸时间对解吸气甲烷浓度的影响。结果表明,仿真模拟能较好地模拟实验情况,可以利用Aspen Adsorption辅助设计变压吸附富集分离煤矿乏风瓦斯,为气体分离提供理论与实际指导意见,节省资源与能源。     

煤矿乏风瓦斯变压吸附仿真参数实验研究

以实验室搭建的双塔变压吸附装置为基础,以Aspen Adsorption为操作平台,通过拟合相关参数,搭建了变压吸附装置富集分离煤矿乏风瓦斯的仿真模型,探究原料气浓度、吸附压力对解吸气甲烷浓度的影响。     

煤矿低浓瓦斯提纯技术及经济性分析

煤矿瓦斯提纯技术是低浓度瓦斯利用的一项新兴技术,该技术对煤矿的瓦斯能源有效利用、环境保护有着重要的现实意义;就瓦斯提纯技术,注重从瓦斯提纯的方案、特点、工艺及经济效益等进行了详细的阐述,以期为煤矿瓦斯利用事业提供有益的参考。     

变压吸附分离煤矿瓦斯吸附剂的选择及改性

针对煤矿瓦斯富集分离吸附剂开展一系列的研究,选用了５种市售活性炭纤维做吸附剂,测定其比表面积以及在293 K时对CH4和N2的变压吸附等温线,并通过比较吸附能力和分离因子,选择一种最佳的吸附剂并对其进行氨水浸渍改性,探索最佳的改性条件。结果表明：ZC1是最佳的改性材料,与原始ACF相比,经氨水改性后的活性炭纤维其孔容及比表面积增加,对甲烷的吸附量也得到明显的提高,用浓度为5 mol/L的氨水改性的ACF效果最佳,其分离系数为5.32。     

瓦斯抑爆材料研究进展及瓦斯吸收剂初步研究

瓦斯抑爆材料作为瓦斯治理的辅助技术,在瓦斯爆炸发生后,可以降低瓦斯爆炸的危害。本文总结了瓦斯抑爆材料的研究进展,并提出以吸附降低瓦斯浓度的方式设计瓦斯抑爆材料的设想,并以甲烷作为瓦斯的模型气体,用顶空气相色谱法测定吸收液中甲烷的浓度,研究了3种吸收剂十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、土温80(Tween 80)对甲烷的吸收效果。结果表明三种吸收剂均对甲烷有一定吸收作用,且Tween 80的吸收效果最好。     

变压吸附法富集分离煤矿乏风瓦斯的研究进展

介绍了变压吸附法的原理及工艺过程,讨论了吸附剂的选择、主要操作条件的影响,并进行了社会、经济和环境效益分析。分析表明,变压吸附法是目前最具有发展前景的瓦斯富集分离技术,炭材料由于吸附非极性分子甲烷时受水的影响较小而在天然气浓缩研究中被广泛用作吸附剂;半周期、均压流程、吸附压力和解吸压力是影响双塔真空变压吸附分离效果的主要操作条件。     

煤矿乏风瓦斯变压吸附技术操作条件优化试验研究

为实现煤矿乏风瓦斯资源化利用,采用变压吸附技术,对变压吸附系统的可变试验参数进行了单因素试验及正交试验,分析了解吸压力、原料气浓度和吸附塔高径比等对甲烷富集效果的影响。试验结果表明:解吸压力越低,解吸气甲烷体积分数越高;原料气浓度越高,提升比率越小;不同因素对试验结果的影响,按重要程度由大到小依次为解吸压力、原料气甲烷体积分数、吸附塔高径比;最佳操作条件为:解吸压力取最小值 0 kPa,原料气甲烷体积分数取0.1%,吸附塔高径比取10.33,提升比率的最大值为1.68。     

矿用隔爆软启动器在胶带输送机上的技术改造及应用

胶带输送机重载直接起动严重降低了设备的使用寿命，采用软启动器起动实现了电动机的平滑起动与运行，最大限度地消除了机械、电气冲击，延长了设备的使用寿命。论文着重对软启动器在工作过程中出现的问题进行了认真分析，从换向器、阻容保护的工作原理出发，根据实际需要对其进行了技术改造，效果明显。     

矿井煤尘爆炸及抑爆技术的研究现状及发展趋势

矿井煤尘爆炸事故往往会造成重大人员伤亡和财产损失。为了防止煤尘爆炸发生,研发高效绿色的抑爆材料,整理了国内外关于煤尘爆炸的研究情况,包括煤尘爆炸机理、爆炸特性、爆炸传播规律以及煤尘的抑爆技术,并针对煤尘爆炸方面的研究提出了未来发展趋势。分析结果表明,需对多因素及特殊环境下的煤尘爆炸特性进行深入研究,建立煤尘爆炸过程全景式分子作用机制的爆炸机理,并结合实际矿井环境对煤尘爆炸传播规律进行研究,结合爆炸机理研发新型抑爆材料,从本质上中断爆炸反应过程。     

自动隔爆水幕的研制和应用

根据《煤矿安全规定》规定,并结合水峪矿综合防尘实际情况,研制了自动隔爆喷雾水幕装置,介绍了自动隔爆水幕结构和工作原理及技术参数设计计算,取得明显的技术经济效果。     

Span80在瓦斯吸收抑爆材料中的应用

设计了一种在雾化状态下快速吸收煤矿井下瓦斯气体,降低瓦斯浓度和爆炸危险的水基瓦斯吸收材料.该材料以水为载体,Span80为瓦斯吸收剂,无机盐为添加剂.以瓦斯的主要成分甲烷作为瓦斯的模型气体,采用顶空气相色谱法测定材料吸收甲烷的含量,研究了Span80与无机盐添加剂NaHCO₃,NaClO,CH₃COONa,KHCO₃和NaOH复配后得到的吸收材料在雾化状态下对甲烷的吸收作用,并用进行气体爆炸反应的爆炸罐作为模拟瓦斯爆炸的实验平台.以爆炸后剩余甲烷的含量和爆炸过程中最高爆炸压力作为参数,对吸收材料的抑爆效果进行初步研究.结果表明：该材料对甲烷的吸收效果比纯水好,并且对甲烷与空气混合物的爆炸有一定的抑制作用;碱性无机盐可以增加Span80在水中的分散性,增加甲烷与吸收剂的接触面积,其在水中形成的混合胶束可增溶甲烷.     

低浓度瓦斯发电技术的研究与应用

瓦斯发电机组针对煤矿瓦斯的特点,应用电控燃气混合器、细水雾输送等技术,解决了低浓度瓦斯发电及地面输送等难题。本文主要介绍了低浓度瓦斯发电机组的关键技术、工艺流程及效益分析等。实践证明,瓦斯发电项目可取得显著的经济、环境、社会效益,具有广阔的发展前景。     

专用泄水巷下输法防治水技术研究与应用

在16煤层工作面采掘施工期间,受上覆12下煤层采空区积水和16煤层的底板含水层水的威胁,通过在采区底部布置专用泄水巷,进行自流疏导工作面老塘的涌水,从根本上消除了深部16煤层采掘工作面受突水威胁的安全隐患,又可节约工作面日常排水的费用投入。     

煤层气分离富集吸附剂抑爆隔爆性能实验研究

针对含氧煤层气变压吸附分离过程中存在的安全问题,通过实验的方法研究了吸附剂对瓦斯气体的抑爆和隔爆特性,旨在为煤矿抽排瓦斯分离过程中的安全生产提供参考。实验以甲烷与空气的混合气及甲烷与氧气的混合气为研究对象,其中甲烷体积分数分别为10%和36%。研究结果如下：当吸附剂处于爆炸气氛的环境中,在吸附剂装填区域进行点火引爆不会发生爆炸;对不装填吸附剂的区域进行点火引爆,火焰不能通过吸附剂层传递到其他区域;压力波通过吸附剂层时出现了较大的衰减,如甲烷与氧气的混合气在大气压下引爆后,压力由起爆容器的5.5 MPa迅速衰减到了0.03 MPa。研究结果表明：吸附剂具有抑爆和隔爆的特性,可对吸附分离系统起到安全防护作用。     

小型煤矿低浓度瓦斯发电技术及应用效果研究

针对云南富源县辖区内大量小型煤矿抽采的低浓度瓦斯未开展有效利用的问题,以区内某小型煤矿为背景,采用现场调研、分析归纳、理论计算相结合的方法对其低浓度瓦斯发电项目展开分析研究。研究表明,某小型煤矿低浓度瓦斯发电项目成功的关键是“瓦斯治理先行”理念主导下的气源保障综合技术体系。在气源得以保障的基础上,该小型煤矿低浓度瓦斯发电项目已经持续高效运行4年,每年创造经济收益约403.2万元,减排CO2约4.47万t;同时促进了煤矿瓦斯治理工作有效落实,提高了煤矿安全生产水平,保障了煤矿产量的达标。     

深井、低透煤层爆注一体化技术研究与应用

〗随着采掘活动进入深部,伴随而来的高地应力、煤与瓦斯突出危险等复合动力灾害威胁也越来越严重,已成为制约矿井安全发展的重大瓶颈。为破解这一瓶颈,根据注水湿润煤体可有效降低突出危险性,以及对煤体进行松动爆破可提前释放煤层应力,创造性地将松动爆破和高压注水结合起来,对爆注一体化技术进行了积极探索和实施。松动爆破在释放地应力和瓦斯方面效果较佳,水力耦合爆破可提升爆破效果。爆破后裂隙发育,注水效果佳。该技术有效破解了深井、低透煤层重点回采工作面卸压、瓦斯防治、煤体固化、降尘等技术难题。在爆注一体化的实施过程中,不断改进煤层高压注水工艺,取得了明显效果,并逐步推广到矿井各重点采掘工作面。