防老剂甲对煤炭自燃的阻化效果研究

本文研究了防老剂甲对煤炭自燃的阻化作用，结果表明，防老剂甲对煤炭的氧化有显著的阻化作用，它与现有阻化剂相比，其作用的本质是利用化学原理中断煤炭的氧化反应链，达到阻燃的目的。     

防老剂甲的分散性 对煤炭自燃阻化效果的影响

研究了不同分散性的防老剂甲对义马耿村矿长焰煤自燃的化学阻化作用。结果表明，防老剂甲对耿村长焰煤自燃有显著的阻化作用，且防老剂甲的阻化效果随其分散程度的增加而提高，使用分散剂的０．５ ％ 防老剂甲对煤氧化的阻化效果高于２０ ％ 氯化镁，仅比未使用分散剂的５ ％ 防老剂甲略差。使用分散剂后，防老剂甲的使用量和成本有较大程度的降低。     

次磷酸盐对煤炭阻燃过程中气体产物分析

为了解阻化前后的煤炭在氧化升温过程中指标气体的变化规律,通过对现阶段煤自燃机理和防灭火技术现状分析,采用加热炉实验系统和气相色谱仪等实验设备,分析了次磷酸钠、次磷酸铝、次磷酸镁阻化剂对煤自燃氧化阻化性能,从而找到一种普遍适用且经济合理的磷系阻化剂有效防范煤矿自燃自爆的危险。     

煤自燃新型阻化剂的试验研究

为了进一步研发高效阻化剂抑制煤炭自燃,对灵石肥煤在不同配比阻化剂下进行双氧水氧化升温试验和活化能试验,通过煤样氧化升温趋势及活化能的变化,考察阻化剂的阻燃效果,并对阻化机理进行了分析。试验结果表明,当新型阻化剂的质量配比为MgCl2∶CaCl2∶NaCl=10∶4∶1时,煤氧化升温速度大幅降低,活化能明显增大,阻化时间变化率为45.06%,煤的氧化自燃被明显抑制,对灵石肥煤阻化效果最好。新型阻化剂具有制备简单、成本低、无毒无害且使用方便等优点。     

龙固煤矿煤炭低温氧化自燃指标气体试验研究

建立了煤炭低温氧化自燃模拟实验装置,实验研究了龙固煤样在不同氧化温度和阻化液含量条件下释放的氧化气体组份和含量.实验研究表明:煤炭氧化的气体组份与煤样氧化温度、煤样的外在水份含量及阻化液的浓度密切相关,建立了煤炭氧化自热气体与氧化温度的定性关系,CO和C2H4可以作为龙固煤矿煤炭低温氧化自燃的指标气体.实验结果表明:MEA-1A阻化剂具有较好的固水性能和阻化效果,其可以作为龙固煤矿煤炭氧化自燃控制的措施之一,实验确定了阻化液的合理比例.     

龙固煤矿煤炭低温氧化自燃指标气体试验研究

建立了煤炭低温氧化自燃模拟实验装置,实验研究了龙固煤样在不同氧化温度和阻化液含量条件下释放的氧化气体组份和含量。实验研究表明:煤炭氧化的气体组份与煤样氧化温度、煤样的外在水份含量及阻化液的浓度密切相关,建立了煤炭氧化自热气体与氧化温度的定性关系,CO和C2H4可以作为龙固煤矿煤炭低温氧化自燃的指标气体。实验结果表明:MEA 1A阻化剂具有较好的固水性能和阻化效果,其可以作为龙固煤矿煤炭氧化自燃控制的措施之一,实验确定了阻化液的合理比例。     

煤层预注阻化剂防治采空区煤自然发火试验研究

研究了煤自然发火机理,结合某矿5112工作面生产现状进行了煤层预注阻化剂试验,试验表明高压注入煤层的纯碱(Na2CO3)阻化液可均匀渗入煤体中的孔隙,开采后被丢入采空区的煤体不论如何破碎,均可被阻化液均匀包围,阻化液能起到隔绝煤炭表面与氧气接触的作用,从而起到防止氧化、延长自然发火期的效果,为煤矿安全生产提供了保证。     

防止煤炭自燃的阻化机理分析

利用阻化剂防止煤炭自燃,是国内外煤矿常用的防灭火技术之一。阻化剂主要分为物理阻化剂和化学阻化剂,目前前者被大量使用,对其阻化机理的研究也比较多;后者应用较少,且没有相应的阻化机理。针对这一情况,系统总结了关于物理阻化剂的阻化机理,并采用化学阻化剂对煤样进行阻化处理,同时以清水处理的煤样作为参考,提出过硫酸钠可以作为一种防止煤炭自燃的化学阻化剂。通过分析实验现象及结果,总结出化学阻化机理,同时提出了复合阻化机理。     

石灰浆对中高硫煤的阻化作用

通过分析石灰浆与中、高硫煤炭自热氧化或燃烧产物的化学反应特性及现场应用，论证了石灰浆对中、高硫煤炭的阻化作用。     

碳酸氢盐阻化剂抑制遗煤自燃机理的实验研究

针对煤自燃机理以及二氧化碳对煤炭氧化自燃有良好的惰化抑制效果,基于碳酸氢盐既是一种阻化剂,又可以分解出二氧化碳这一特点,提出以碳酸氢盐作为研究对象,以程序升温实验为载体,展开碳酸氢盐抑制煤炭氧化自燃性能的研究分析。通过实验室实验,以测定的煤在纯空气条件下的自燃特性参数为参照,测定煤样混合碳酸氢盐条件下的一氧化碳、氧气等气体浓度、一氧化碳产生率和耗氧速率等参数进行比较,研究碳酸氢盐对煤氧化自燃过程惰化抑制的影响规律。结果证明碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵均对煤自燃具有良好的阻化作用,并进行了3种盐的配比试验,认为4∶1∶1适合现场实际。研究结果为碳酸氢盐防灭火技术的开发与应用提供了理论依据。     

煤炭自燃及常用防灭火措施的阻燃机理分析

根据煤体的大分子结构形式，探讨了煤在破压裂过程中和低温经过程中活性自由基团的生成以及煤的自燃机理；分析了煤的变质程度、浮煤堆放蓄热环境和漏风供氧对煤炭自然氧化的活性自由基链式反应过程的影响。并将活性自由基链式反应理论用于解释黄泥浆、喷洒灌注阻化链和注氮的阻燃机理。     

Mechanism study of organic antioxidant and inorganic salt on suppressing coal oxidation

The advantages and disadvantages of organic antioxidant and inorganic salt on suppressing coal oxidation were analyzed on the basis of the theory that coal oxidation mechanisms can be attributed to the free radical chain-type reaction mechanism. The inhibition curves on suppressing coal oxidation of the different type and different concentration of organic antioxidant and inorganic salt were given through experimental study and data processing. Then some conclusions can be gained from the experimental study combining with theoretical analysis. First the inhibition mechanism of the organic antioxidant and inorganic salt is different. The former is that the chemical action is the dominant position. It can be called as the chain termination theory because the free radical is captured during coal oxidation. And the later is that the physical effect is the dominant position. It can be called as the decreasing-temperature theory because the liquid membrane which was formed by the inorganic salt can make coal body be the state of wetness and prevent oxygen from coal surface. Second the inhibition effect of the organic antioxidant is higher than the inorganic salt in the later period. But it is lower in the early period.     

调整剂对高灰难选煤浮选效果的影响研究

 我国煤泥比例增大、可选性变差,浮选效果难以提升。通过对河北唐山某选煤厂浮选入料的物相分析、粒度分析和浮沉分析考察了该高灰难选煤样的可浮性;在浮选试验中添加六偏磷酸钠、水玻璃、羟甲基纤维素（CMC）、苛性钠等不同用量的调整剂,根据试验结果分析了不同调整剂对高灰细泥难选煤的作用效果及机理。研究表明,调整剂能有效改善浮选效果,当CMC用量为40g/t时对该煤泥浮选效果最好。     

新型凝胶对煤的阻化性能热分析法研究

用热分析法研究了新型凝胶对煤的阻化性能,对凝胶防治煤炭自燃具有重要意义。采用STA449C型热分析仪,对新型凝胶的固水性和热特性进行定量分析,然后采用计算着火活化能对比分析了新型凝胶、MgCl2和水玻璃阻化剂对淮北气肥煤、义马长焰煤和阳泉无烟煤阻化性能的影响。结果表明:新型凝胶固水率可达86.6%以上;凝胶在86.8℃之前物理阻化性能为最佳状态;当温度升高到126.5℃时,新型凝胶失水半衰期为10.75 min,为凝胶阻化时效长短提供了参考依据;凝胶可以隔绝煤与O2的接触,抑制煤氧化反应速率,凝胶中的金属离子被松散煤体化学吸附,抑制煤氧反应过程中自由基链式反应,其阻化效果为长焰煤>气肥煤>无烟煤,即阻化效果随着煤变质程度的升高而降低。     

防止煤炭自燃的化学阻化剂的实验结果研究

深入了解了煤样制备及阻化机理,阐述了阻化煤样的制备流程,提出利用红外分析仪、气相色谱仪等设备来检查煤样的方法。选择以高锰酸钾、双氧水、过硫酸钠为代表的阻化剂对煤样进行处理,并配置同层次的参考煤样,同时采取阶梯式程序升温氧化法和傅里叶红外变换测试方法,分析煤样阻化处理后的红外谱图和实验数据,研究煤样中酸类、活性官能团、亚甲基等成分的变化,分析阻化剂对自燃效果的影响程度。实践证明煤样经过过硫酸钠阻化处理后防自燃效果显著,通过减少相邻羧酸、亚甲基数量来降低CO量,降低煤炭活性,达到防止煤炭自燃的效果。     

煤自燃中的各种基元反应及相互关系:煤氧化动力学理论及应用

针对煤结构及其反应的复杂性,在综合分析煤中活性基团种类、结构形式及其在反应中转化特性的基础上,构建了煤自燃中的活性结构单元,采用前线轨道理论和量子化学计算分析了活性位点上的电子转移及其完整反应路径、活化能及放热量,建立了煤自燃过程中的13个基元反应及其反应顺序和继发性关系,揭示了以氧气引发的持续将煤中原生结构转化为碳自由基并释放气体产物的低活化能链式循环的煤氧化动力学过程,提出了煤氧化动力学理论,阐明了煤自燃产热产物的反应机理,该理论在煤自燃倾向性鉴定和煤自燃高效化学阻化技术研究中得到了成功应用。     

粉煤灰胶凝剂在煤矿通风工程中的应用

粉煤灰、胶凝剂具有渗透性和膨胀性,可应用于矿井通风工程的各种密闭、矿井下巷道的气体堵漏和漏煤眼的封闭中.介绍了在通风工程中利用粉煤灰胶凝剂作为封堵材料的方法等.     

神府煤固定床低温热氧化降解研究

在固定床反应器中研究了神府煤不同密度级组分的低温（60~80 ℃）氧化降解过程.研究发现：神府煤的中低密度组分（D2和D3）含有较高的长链烷基侧链,高密度组分（D4）矿物质相对富集,芳香度较高.神府煤及其密度级组分在氧气中的低温氧化降解反应活性有差异,D2密度组分的氧化降解活性最高,而D4组分氧化降解生成的CO2产率最大.腐植酸是煤低温氧化过程中的重要中间产物.随氧化时间的增加,氧化煤样的腐植酸产率增加,相应的溶胀度降低,表明煤大分子氧化降解程度增强.     

防水树脂锚固剂的试验研究

普通树脂锚固剂在煤矿锚杆支护发挥着重要作用,但在遇水或者淋水的硐室中,由于水的作用,使得普通树脂锚固剂的性能降低,造成安全隐患。依据防水型锚固剂的基本原理,通过试验选择锚固剂的树脂类型、速溶剂、促进剂、阻聚剂的材料和配比,研究合成出新型的防水型锚固剂。经过试验对比,认为防水型锚固剂的性能指标均能达到要求,能解决在有水情况的锚网支护问题,提高安全系数。