煤矿乏风瓦斯燃烧用催化剂研究进展

煤矿瓦斯是煤矿伴生气,其主要成分甲烷是全球第二大温室气体,温室效应是二氧化碳的21倍。煤矿瓦斯的直接排放将加剧温室效应及环境污染,因此近年来煤矿瓦斯的治理受到广泛关注。煤矿瓦斯中乏风瓦斯(甲烷浓度0. 1%～1. 0%)占比超过70%,该气体无法通过常规的燃烧方式处理和利用。催化燃烧作为一种脱除低浓度甲烷的高效方法,其不仅可以在较低的温度下实现甲烷的氧化,同时还可以减少甲烷处理过程中的NO_x和CO等污染物气体的排放,因此受到了人们的广泛关注。通过归纳近年来催化燃烧技术在催化剂研究方面的进展,重点阐述了催化剂制备方法对催化剂发展的影响,并且探讨了乏风瓦斯催化燃烧技术相关催化剂未来的发展方向。     

浅谈矿井通风瓦斯的利用

甲烷作为一种温室气体对全球变暖的影响力是CO2的21倍，对臭氧层的破坏能力是CO2的7倍，从数量上来说是仅次于CO2的第二大温室气体，对温室效应的作用已占18％左右。充分利用超低浓度煤矿瓦斯，是进一步提高能源利用率和降低甲烷排放的一个重要目标。     

矿井瓦斯智能监控系统

矿井瓦斯是多种可燃可爆气体的总称。在我国煤 矿中,瓦斯的主要成分是甲烷,在瓦斯矿井掘进及采煤时,甲烷会涌出、突出。甲烷对空气的比重是０．５５９,故聚集在矿井巷道上部,它的燃点只有 ６３℃左右,在空气中含量为 ５％～１５％时,遇明火就会产生爆炸,在９．５％时爆炸最猛烈。由于瓦斯爆炸是含有瓦斯与助燃成分的混合气体在热源引燃下,瞬间燃烧反应并产生高温高压的过程。因反应过程很快,瞬间功率很大,所形成的电压对矿井生产人员造成毁灭性的破坏。为保障煤矿开采安全及人身安全,首先要提高瓦斯浓度的检测质量,二是矿井要…     

矿井特殊气体对瓦斯爆炸特性的影响

瓦斯爆炸是煤矿重大灾害之一。矿井火区中微量气体成分对瓦斯爆炸极限及其它爆炸参数有显著影响,利用自行研制的配气系统和20 L球形爆炸系统,选用3种特殊气体成分作为代表气体,通过实验进行了对比研究。实验结果表明,氢气、异丁烷、正己烷都会对瓦斯爆炸特性产生较大影响,其中正己烷对甲烷爆炸下限影响较大,氢气对甲烷爆炸上限影响较小,最大爆炸压力指数影响的顺序为氢气>正己烷>异丁烷。     

煤层气的多种利用方式

1煤层气资源和利用概况 煤层气是指赋存在煤层中、以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主,并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的气体.煤层气利用是由地面打钻,抽采未受采动影响赋存在煤层中的烃类甲烷气体(浓度一般为95％～98％).煤矿瓦斯是伴随煤矿生产,烃类甲烷气体从煤层中解析出来逸散到生产空间和空气混合体的总称(浓度一般为1％～80％).作为资源概念时,两者统称为煤层气.专业上把天然气称为常规天然气,而把煤层气与页岩气称为非常规天然气,其本质都是天然气,即天然形成之气.这三种气形成方式相差无几,都是古老的生物遗体在地质作用下形成的.     

油田土壤中甲烷氧化菌的筛选及鉴定

文章论述了对从胜利油田土壤中筛选出的一株甲烷氧化菌进行培养时,通过气相色谱对该菌株氧化甲烷的能力进行了测定,发现甲烷气体的消耗率达到27.70%,二氧化碳浓度增加到0.0208,进一步证明了该菌可以利用甲烷进行生长,生成二氧化碳。由于瓦斯的主要成分为CH4,所以此研究为利用微生物治理瓦斯气体开辟了一条新的途径。     

煤层气利用知多少

煤层气,又称作煤层甲烷,俗称煤田瓦斯,是产生于煤层而又储集在煤层中的一种可燃性气体,其甲烷成份占90％以上,热值与天然气相当,是城市煤气的两倍,是氢气的三倍。长期以来,在煤矿生产过程中,多数作为有害气体排放到大气中,仅有少量抽取利用。自美国八十年代成功地解决了地面     

小资料

矿井瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。主要成分有甲烷ＣＨ4 、重烃ＣｎＨｍ、氢Ｈ2 、二氧化碳ＣＯ2 、一氧化碳ＣＯ、二氧化氮ＮＯ2 、二氧化硫ＳＯ2 、硫化氢Ｈ2 Ｓ等。矿井瓦斯具有很大的危害性 ,矿井瓦斯事故是煤矿五大自然灾害之一 ,是煤矿生产过程中的重点治理对象。瓦斯爆炸是煤矿特有的后果极严重的自然灾害。可造成重大经济损失和人员伤亡。瓦斯爆炸必须有一定浓度的瓦斯、高温热源和足够的氧气 3个条件。瓦斯爆炸浓度 ,正常条件下弱火源为 5 %～ 15 % ;强火源为 2 %～ 75 %。瓦斯防治主要有加强瓦斯检查、…     

超化煤矿瓦斯发电系统的创建及应用

瓦斯的主要成分是易燃性气体甲烷,对大气的温室效应是二氧化碳的21倍,对臭氧层的破坏力是二氧化碳的7倍。瓦斯治理和利用是保证矿井安全生产、减排温室气体、改善环境质量的有效手段。文中主要介绍了郑煤集团超化煤矿瓦斯发电系统的创建和应用情况,对其它矿井的瓦斯综合利用可提供有益的参考和借鉴意义。     

二氧化碳气体对无烟煤的力学性能的影响

<正>在矿井中,当压力升高时煤层所吸附的气体混合物的主要成分是甲烷,在煤和瓦斯突出的预测方法中,大多重视对甲烷成分的测定、而对混合物中其他气体的定性和定量成分则未进行深入研究.但是,大家知道,在以甲烷为主的气体混合物中也含有二氧化碳气体(平均含量为1%).参考文献所列资料表明,在压缩条件下,受压的二氧化碳气体对煤的力学性能的影响比甲烷大得多可以假设,如果无烟煤层所含的混合气体中有二氧化碳成分,那么,它对无烟煤的力学性能将有极其重要的影响.     

用2f可调光纤激光探测矿井瓦斯实现低限预警

矿井瓦斯成分很复杂,其主要成分是甲烷(CH4),其次是二氧化碳(CO2)和氮气(N2),还含有少量或微量的重烃类气体(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)等。作为瓦斯检测,后面的各种气体成分形成干扰噪声。采用2次谐波调制的光纤激光实现在多成分气体的背景噪声中实现矿井瓦斯低浓度监测,实现早期预警。     

煤矿煤层气排放对大气的污染及对策

在采煤过程中释放出大量烃类、二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体。其中，以甲烷为主的烃类气体为成煤过程中生成，称为煤层气。甲烷是一种辐射和化学活性气体，会使对流层大气产生增温效应，作用比二氧化碳大20～60倍。煤炭开采排放的甲烷量为人类活动所排甲烷总量的10％，我国煤炭开采排放的煤层气约占世界煤炭开采排放煤层气总量的1／3，降低我国直接进入大气的煤层气量，对改善全球大气环境有重要的影响。     

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.     

关于甲烷和煤尘爆炸因素的论证

研究证明，大多数煤尘的挥发分含量〉20％，有的煤尘在从14％到20％之间。挥发分〈14％的煤尘尚未发现能爆炸，当空气中CH4浓度从4．9％到15．4％易发生爆炸。最易燃烧的浓度是8％，当浓度在9．5％时爆炸力量最大。温度增高使甲烷空气混合体的可爆炸性下限降低，当温度400℃时，其可爆性限度等于3％。煤尘含量从5％增加到30g／m^3使可爆性下限降低到3％～0．5％。这时，与CH4空气混合体相比较，煤尘瓦斯混含体的燃烧能量增大许多倍。CH4燃烧温度为700～800℃，当与热原体接触时，CH4不能立刻燃烧，而是延迟一段时间。当燃烧温度650℃时，延迟时间为10S，当温度1000℃时为1s。这个延迟时间称之为感应期。与甲烷爆炸相比较，煤尘爆炸有一系列特点。由于氧化反应发生气体产物，使煤尘爆炸。由于煤尘互相间摩擦，使煤尘云充电，产生火花放电，这样使煤尘燃烧。当煤尘爆炸时，产生很多CO，这时像甲烷爆炸一样一主要是CO2和其他一些气体。煤尘燃烧温度为700～800℃。1kg煤尘燃烧约产生34MJ的热量。煤尘爆炸的颗粒都小于100um。甲烷燃烧温度为700～800℃，当0℃时燃烧热量为55．6MJ／kg。当空气中存在CH4时，煤尘的可爆性程度增大。当浓度300～400g／m^3时，煤尘爆炸力量最大。     

基于金属氧化物半导体的瓦斯气体传感器研究现状及进展

瓦斯是我国煤矿以及相关金属矿山安全事故发生的主要诱因。甲烷是瓦斯的主要成分,利用高性能气体传感器对甲烷进行及时的监测预警,可有效保障矿山井下作业的安全。金属氧化物半导体型传感器相比电化学式、气相色谱式、接触燃烧式、光学式等气体传感器,具有成本低、体积小、稳定性好和响应快等优点,因此应用前景广泛。介绍了几种常见的金属氧化物半导体甲烷气敏材料,分析其用于甲烷气体传感的基本原理和优势,总结得出提升金属氧化物半导体材料气敏性能的3个主要方向为形貌调控、贵金属掺杂和构建异质结。目前需要进一步围绕表面电阻控制、化学敏化和电子敏化等3种气敏提升机制进行优化制备。总体而言,金属氧化物半导体气敏材料的研究为开发高性能瓦斯传感器奠定了基础,并将有助于矿山的安全和可持续生产。     

美国煤矿区煤层气的开发利用

■美国煤矿区煤层气的开发 煤层气是与煤炭伴生的赋存在煤层中的气体,主要成分为甲烷,1m~3甲烷的燃烧值相当于1.14公斤的标准煤炭。在煤矿,煤层气又称为瓦斯,是煤矿生产中最大的安全隐患,如直接排放,会严重破坏人类生存环境,倘若加以有效利用则是优质洁净能源。 甲烷作为一种温室气体对全球变暖的影响力是二氧化碳的21倍,从数量上来说是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。在美国,煤矿甲烷排放作为人类     

煤矿瓦斯抽采必要性及抽采方法分析

煤矿瓦斯,通常还可以称之为煤层气,是贮存在煤层中的烃类气体,其主要成分和天然气一样,都是甲烷,是新能源的代表。煤矿中过量的瓦斯对工人的生命财产安全和矿区生产安全都具有一定的威胁。文章对煤矿瓦斯抽采的必要性和抽采方法进行了分析,以期对煤矿瓦斯治理有所帮助。     

表面活性剂泡沫性能对煤中瓦斯缓释影响试验研究

煤炭资源开采过程中，与煤伴生的瓦斯异常涌出可能会导致严重的瓦斯超限，引发煤矿瓦斯灾害或温室效应等问题。已有诸多研究表明煤层注表面活性剂溶液是有效且重要的治理瓦斯手段之一。表面活性剂与气体混合易产生稳定泡沫，关于泡沫性能对瓦斯解吸影响相关研究较少，本文研究表面活性剂泡沫性能对甲烷气体缓释规律的影响。选取十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和烷基糖苷（APG0810）2种表面活性剂进行试验，测定溶液表面张力、黏度、发泡性、稳定性及泡沫形态。利用自行研制的试验装置开展表面活性剂泡沫性能对甲烷气体缓释效应影响的试验研究。试验结果表明：随着表面活性剂质量分数增加，液体表面张力起初降低幅度较大，发泡率有明显升高现象，稳泡性也逐渐增强。接近临界胶束浓度时降低幅度减缓，发泡性和稳泡性升高趋势变得平缓。表面活性剂质量分数为0.15%时，在注入空气后SDBS和APG0810发泡高度分别为44 mm和40 mm，且SDBS泡沫半衰期最大为786.5 s。溶液泡沫发泡率和半衰期与其对甲烷缓释效应相关度较大，相同质量分数下SDBS对甲烷的缓释效果普遍优于APG0810，表面活性剂溶液质量分数0.15%时，10 min内...     

炭膜用于煤矿瓦斯提纯的新技术构想

瓦斯是煤矿瓦斯爆炸、突出的重要原因,同时又是一种温室气体.近年来,人们对瓦斯的认识已经从灾害气体发展到能源气体.由于煤矿抽放气体和通风气体中瓦斯浓度低,而大多数瓦斯利用技术对瓦斯浓度都有着严格的要求,所以瓦斯净化提纯技术具有重大的意义.针对瓦斯提纯净化的重要性,提出一种新的方法来提纯瓦斯,即用炭膜来提纯低浓度的煤矿抽放气体和通风气体,通过对甲烷提纯技术、炭膜及其分离机理的研究,分析其用于提纯瓦斯的可行性.     

煤层气的开发与利用

煤层气，俗称煤矿井下的矿井气或煤层甲烷，是煤层在生成过程中伴随产生的一种可燃性气体。也就是煤层在开采过程释放出来的瓦斯或沼气。由于沼气具有燃烧和爆炸性能，因此，在煤矿井下生产中一直把瓦斯作为井下灾害的重要因素之一，成为安全工作的主要对象。开滦矿区已经有100多年的开采历史，现有10个生产矿井，都属于瓦斯矿井，年沼气涌出量达7400万m’左右，其中3个高突矿井，年沼气涌出量达5800万m’，占全局总涌出量的78．38％。长期以来，随着生产的发展，我们始终把防治瓦斯工作列为安全生产的重点，从管理上、技术上、装备上不断提…