煤炭自燃阻化剂的试验研究

煤炭自燃是煤矿开采业面临的一个严重问题.阻化剂防灭火技术是抑制煤炭自燃的重要方法之一.为寻找高效阻化剂以阻止煤炭自热引燃,对Ca Cl2、Mg Cl2、Na Cl及复合阻化剂进行研究,通过双氧水氧化升温实验和活化能实验,考察阻化剂的阻化效果.实验结果表明:4种阻化剂均为煤炭自燃有效阻化剂,其中复合阻化剂的阻化效果最好.复合阻化剂无毒无害,使用方便.     

生产工作面采空区煤炭自燃综合治理研究

在理论分析和实验研究基础上,分析了沛城煤矿生产工作面采空区煤炭自燃的原因,理论分析了气雾阻化预防煤炭自燃的阻燃原理,实验研究了煤的外在水份和阻化液含量对煤自燃阻化效果,介绍了沛城煤矿生产工作面采空区煤炭自燃综合治理的应用效果,提出了采用气雾阻化技术应注意的问题。     

三相泡沫防治采空区煤炭自燃研究

针对目前煤矿防灭火技术与材料存在的一些不足，研制了一种用于防治采空区煤炭自燃的三相泡沫材料．简要介绍了三相泡沫的制备流程和主要技术参数；建立了采空区煤炭自燃过程的化学动力学方程，根据对方程中C，O2反应的物质的量浓度，煤体温度T，采空区的孔隙率γ等参数的控制，研究了三相泡沫防治采空区煤炭自燃的机理．结合三相泡沫在大兴煤矿N2703综放工作面采空区防治高温火源点的实际应用情况，对比了注三相泡沫前后取样气体中CO，O2体积浓度以及采空区温度丁的变化结果，有效地防治了煤炭自燃．应用结果表明三相泡沫防治采空区煤炭自燃的效果显著，是一种具有广阔应用前景的新型防灭火材料．     

氢氧化钙对高硫煤的阻化实验及机理分析

在实验室实验的基础上，分析了混有不同浓度氢氧化钙煤样的氧化升温梯度和阻化时间变化率，基于高硫煤的循环氧化自燃机理，从化学反应理论、负催化活化中心理论和物理阻化作用三个方面深入分析了氢氧化钙阻化液对高硫煤的阻化机理。实验结果和上述机理在现场试验中得到了印证。     

金属网篮交叉点法预测煤自燃临界堆积厚度

介绍了一种研究煤炭自燃临界堆积厚度的新方法——金属网篮交叉点法，此方法具有消耗时间短、可重复性强、耦合度高的优点．利用自行研制的实验设备在国内首次运用此方法以小试样对3种煤样不同温度下的自燃临界堆积厚度进行了研究，并对3起现场实例进行了分析，结果表明对自燃临界堆积厚度的研究可以为现场确定煤炭自燃重点防治区域提供理论依据，达到更为有效的防治效果，减少防治投入．     

煤炭自燃模拟实验装置设计与研制

设计与研制煤炭自燃模拟装置，该装置能够模拟和研究煤炭在常温条件下自燃的发生和发展过程，发生条件及其影响因素，自燃过程煤炭微观和宏观参数变化，研究自燃火源形成及其分布规律。     

综放面采空区遗煤自然发火过程动态数值模拟

通过对影响煤炭自燃因素的分析，建立了采空区内遗煤自燃过程数学模型，可随时预测不同漏风强度和不同推进速度的条件下，采空区遗煤自然发火的危险性．在计算机上对徐庄矿7235综放面采空区遗煤自燃过程中，氧化时间、工作面推进速度、遗煤厚度对煤温的影响进行了模拟，预报了在回采过程中采空区遗煤不自燃，而撤支架过程中确可能发生煤炭自燃，预报结果与实际相符。     

露天煤矿煤炭自燃进程的数学模型

探讨了露天煤矿煤炭自燃进程的数学关系，所得结果对分析露天煤矿煤炭自燃机理和预测其自燃进程与自燃点位置具有重要的指导意义。     

环保型煤自燃阻化剂的阻化特性及机理研究

为了研究环保型煤自燃阻化剂(EFI)对煤炭自燃的阻化特性和机理,采用热重/差热扫描-傅里叶红外光谱(TG/DSC-FTIR)联用技术测试在EFI作用下,煤自燃过程中质量、特征温度、热效应、气体产生量和活化能等参数的变化规律.结果表明:在煤体表面形成液膜从而隔绝氧气、蒸发吸热以及销毁煤氧化过程中的羟基(—OH)和羧基(—COOH)等活性基团是EFI抑制煤自燃的主要机理.添加EFI后的煤样,由于产生更加复杂的结构,加热过程中CO2,H2O和CO的释放与DSC曲线放热峰均出现双峰或三峰,且将原煤的起始放热温度提高20～30℃,脱水脱附吸热量增加4倍.EFI的添加能够促进煤样CO2和H2O的产生而抑制CO的产生,20%添加量的EFI将能够将单位质量煤样的放热量降低4 004J,而且将煤样燃烧的活化能提高60kJ/mol.     

煤炭自燃的自由基反应机理

用自由基反应机理阐明了煤炭自燃机理，论述了煤中自由基产生的原因、自由基反应历程、煤氧化过程中逸出的气体成份。最后，用该机理对常见的几种煤炭自燃现象进行了解释。     

煤炭自燃自由基反应的电子自旋共振实验研究

基于煤炭自燃的自由基作用机理，采用电子自旋共振（ESR）测谱仪，测定煤体在破碎和低温氧化过程中的自由基朗德因子，浓度，线宽和线高．实验以张集矿肥煤和白芨沟矿无烟煤为研究对象，分析了煤在4种粒径范围内ESR参数的变化情况和煤炭低温氧化过程中ESR参数随氧化温度、氧化时间的变化情况．结果表明：煤自由基因子在2．002～2．003之间，变化不大，张集矿肥煤的因子值稍大于白芨沟无烟煤；煤体粒径越小、氧化温度越高、氧化时间越长，煤自由基浓度越大；线高的变化趋势与自由基浓度变化趋势基本一致；线宽的变化趋势呈分散性．     

煤炭自燃特性研究的加速量热法

利用加速量热法研究煤炭自燃特性，所用煤样量少、实验时间短，可得到煤炭的初始自加热温度、煤炭升温曲线和耗氧曲线。进行了煤炭自燃过程的化学动力学研究，建立了煤氧化反应的活化能计算方法，得到了试验煤样在缓慢氧化阶段和激烈氧化阶段的活化能数据。     

新型凝胶阻化剂的研究与应用

系统地研究了凝胶阻化剂不同浓度配比的凝固时间．通过阻化效果和吨煤吸液量的实验与分析，对新型凝胶阻化剂的现场应用提供了主要依据。     

基于活化能的煤自燃倾向性研究

对国内外主要煤自燃倾向性鉴定方法进行了分析和评价，指出了我国现行的煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法的不足之处，同时给出了煤自燃倾向性鉴定标准的基本原则．在煤自燃动力学基本方程基础上得到了煤绝热氧化方程，并设计了相应绝热氧化实验装置．通过理论和实验研宄，提出了能够反应煤自燃关键阶段，即低温氧化阶段动力学参数活化能E作为煤自燃倾向性鉴定指标，并测试了3个典型煤样的低温氧化活化能E．最后，通过现场煤自燃发火期与煤物理吸附氧量和低温氧化活化能E的对比，对该指标的实用性和科学性进行了检验．     

煤岩成分与煤的自燃

本文研究煤岩成分对煤炭自燃的影响，认为镜质组自燃，壳质组和惰性组不易自燃。     

煤岩成分与煤的自燃

本文研究煤岩成分对煤炭自燃的影响，认为镜质组自燃，壳质组和惰性组不易自燃。     

煤炭自燃标志性气体预测指标的实验研究

设计并研制了氧化热解实验模拟装置，通过对峰峰矿区小屯矿工作面采空区煤样的氧化热解模拟实验，绘制了各氧化热解气体CO2、O2、C2H6和CO等气体浓度随温度的变化曲线，并对其分析找出了该矿采空区煤炭自燃的标志性气体预测指标，从而为掌握工作面采空区煤炭自燃的规律和制定有效合理的煤炭自燃发火的防治措施提供依据，为煤矿的高效生产提供安全保障。     

矿用防灭火凝胶泡沫的研究

为了解决煤矿自燃和瓦斯防治的难题,研制出煤矿用材料——凝胶泡沫.采用Ross-Miles法对不同发泡剂进行比较,筛选出一种使用量少、发泡能力强的凝胶泡沫用发泡剂,0.3%～0.5%的使用量发泡高度可达22cm以上.配制出成胶时间可控、凝胶强度大的胶凝剂和交联剂.实验结果表明:凝胶泡沫稳定时间长,在常温常压下10d不脱水,增加了防灭火效果的耐久性;结合凝胶和泡沫的封堵能力,能有效的阻止瓦斯从煤体中释放.通过阻化实验表明,凝胶泡沫能有效的减缓煤的氧化放热速率,抑制煤温的升高,阻化率达到62.23%,很好的抑制了CO在自燃过程中的释放量.     

新型煤炭脱硫降灰浮选药剂BET的试验研究

以BET为新型煤炭浮选药剂,用单矿物实验方法,分别对煤,煤系黄铁矿和煤矸石进行脱硫降灰的试验研究,并以煤炭常用浮选药剂GF,FS202作试验对比,结果表明：尽管BET的用量分别是GF,FS202用量的1／10和1／100,但对黄铁矿,煤矸石等捕收性和选择性明显优于GF,FS202,且不受pH条件的影响,与其它3种同系物（AET,DET,HET）在脱硫降灰方面综合比较表明,BET的效果最好,具有用量少,选择性强等优点,是一种应用前景良好的煤炭浮选药剂。     

煤水分含量对煤吸氧量与放热量影响的测定

应用TA2000／MDSC2901型差示扫描量仪进行了煤的含水量对吸氧量与放热量影响的研究．研究表明，煤中的含水量与煤的总吸氧量、放热量之间关系较复杂；在煤的低含水量段与含水量较高段各有一个总吸氧量与放热量较大的峰值点，且两峰值所对应的含水量基本一致．这说明干煤与较湿煤都易自燃，因此，用水防治煤炭自燃时，应保持煤有很高的湿度，否则有可能加速煤的自燃．