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。     

阻化剂氯化镁抑制煤自燃的实验研究

本文阐述了不同浓度氯化镁溶液处理塔山煤样后,对煤样进行热重实验,得出各煤样的特征温度点,重点分析不同浓度阻化剂对塔山矿煤样自然发火特性的影响,总结了各个煤样的自燃特征参数的变化规律,对比分析得出该阻化剂的最经济适用浓度范围,可为井下选择阻化剂浓度配制提供一定依据,对煤自然发火防治工作具有一定指导意义。     

煤自燃阻化机理及物理化学复配阻化技术

介绍了抑制煤氧化自燃物理阻化和化学阻化技术研究进展与应用现状,探讨了两类阻化材料的技术特点及适应性,分析了煤矿阻化材料在防灭火技术应用过程中存在的问题,并指出了两类不同性质材料复配阻化的发展趋势。     

利用凝胶阻化剂防灭火技术处理井下高冒点煤炭自燃

介绍了凝胶阻化剂防灭火技术在处理煤矿井下高冒点自燃的机理和工艺。     

煤自燃过程特性及防治技术研究进展

煤炭是我国的主体能源,但煤炭开采面临着有煤自燃灾害的严重威胁。煤自燃不仅烧毁大量煤炭资源,还易引发瓦斯燃烧、爆炸等重特大事故,造成巨大的经济损失和重大的人员伤亡。为了进一步提高煤矿企业对煤自燃灾害的防控能力,推动我国煤炭资源的安全高效开采,分析了煤自燃理论的研究现状,总结了煤自燃监测预警的主要方法和技术,对比分析了煤矿常规的防灭火技术,介绍了煤自燃防治技术的最新发展及应用效果,并提出了煤自燃过程特性及防治技术的未来研究方向。较详细地阐述了煤自燃过程及特性理论基础,主要包括煤自燃的低温氧化过程机制、煤自燃分段过程特性及特殊条件下的煤自燃特性;较全面地总结了包括标志性气体方法、测温法等多种煤自燃监测预警技术的原理以及各类技术的优缺点。在上述煤自燃理论和监测预警基础上,针对常规注浆、注惰气等技术对煤自燃防控效果有限、难以满足矿井安全高效开采的问题,研发了三相阻化泡沫、凝胶泡沫、无机固化泡沫、稠化砂浆等防灭火技术,同时介绍了液氮(液态二氧化碳)快速灭火降温技术。此外,为了满足煤矿智能化、精准化开采对矿井煤自燃防治的新要求,在矿井火灾监测指标信息化与预警智能化、火源辨识与防治技术控制精准化、防灭火材料绿色化等方面提出了下一步的研究展望。     

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。     

泡沫凝胶防治煤炭自燃的特性与机理

针对现有煤矿防灭火技术存在的不足,提出并研发了泡沫凝胶防灭火技术。阐述了泡沫凝胶防灭火技术的特点,并通过固水特性实验、扩散模拟实验以及封堵漏风实验研究了泡沫凝胶的防灭火特性,研究结果证明泡沫凝胶兼有良好的固水、扩散、覆盖和封堵漏风通道的防灭火优点;建立了采空区浮煤自燃的动力学模型,结合模型分析了泡沫凝胶的大面积扩散覆盖、固水降温、封堵漏风、降低氧气浓度的采空区煤自燃防治机理,并将该技术在煤矿现场进行了实际应用,结果表明该技术能有效地防治采空区煤炭自燃。     

煤炭自燃防灭火材料技术进展

矿井、煤炭储运过程发生的火灾是威胁煤矿安全生产、危害职工生命安全、造成资源浪费的重大灾害之一。总结了近年来国内外广泛应用的防灭火材料,以及在煤炭开采、运输及储存中煤炭防自燃、防灭火技术等方面新型材料的研究和应用进展。近十几年,中国煤矿新型材料灭火技术无论在新型凝胶方面,还是三相泡沫方面,均取得了较多的研究成果和实践经验。     

防治煤自燃塑性水玻璃凝胶研究

针对普通水玻璃凝胶容易失水、承压能力较弱、副产物有污染的缺点,选择新型塑性水玻璃促凝剂对水玻璃凝胶进行相关改性试验,结果表明:凝胶材料中水、促凝剂(NHC)、保水材料(SPA)、塑性材料(SU)四者的质量比为1 500∶160∶2∶3时,具有较好的保水和塑性效果,解决了普通矿用水玻璃凝胶存在的问题。     

煤自燃阻化剂的应用现状及发展趋势

从煤自燃的机理和阻化剂阻燃机理出发,探讨了目前常用阻化剂的缺点。分析了测定阻燃剂性能方法特点,并在分析影响阻化剂阻燃效果的因素基础上,建议合理选择阻化剂,其中复合阻化剂及复配技术是未来煤自燃阻化剂选择的主要对象。     

分层开采煤层自燃火灾的预防

煤层自燃是煤与空气中氧气相互作用的结果,自燃倾向性的煤层被开采、破碎后在常温下与空气接触,发生氧化,产生热量,使其温度升高,出现发火和易燃的现象。所以应及时准确地进行火灾早期预报,防止煤层积热自燃。     

露天煤矿煤的自燃与储煤场管理

露天煤矿都设有矿内储煤场,煤炭长时间在空气中储存,就会发生煤的氧化自燃,进而煤质发生热量降低、灰分增加等一系列变化,不仅造成动力能源损失,而且直接影响煤矿的经济效益和安全生产。结合煤场自燃机理及影响因素,通过建立健全露天煤矿煤场管理制度,提出安全技术措施,防范煤的自燃,保障企业经济效益和安全生产。     

储煤场存煤自燃多源信息监测系统

针对神宝能源公司储煤场存煤自燃的隐患,提出了防止存煤自燃多源信息融合预警方法,利用多传感器相结合的存煤自燃多源信息融合预警方法实现了对煤自燃的全面监测、识别与早期预警,对煤矿企业煤场存煤自燃火灾监测预防起到了保驾护航的作用,对企业的安全发展提供了有利保障。     

浅谈王村矿井下防灭火的几点体会

分析了王村煤矿自燃火灾严重的原因,阐述了防火与灭火、治理漏风的关系。     

储煤仓预防自燃的实践

为预防选煤厂储煤仓自燃，在探讨了煤炭自燃机理、过程、条件、影响因素及其危害的基础上，泊江海子矿选煤厂结合生产实际，通过建立循环放仓制度，增加储煤仓报警功能，定期清仓等，有效避免了自燃事故的发生，为选煤厂预防储煤仓煤炭自燃，保障安全生产提供了理论参考和实践经验。     

立交结构巷道煤自燃成因及防治技术

针对煤矿井下立交结构处巷道煤自燃防控实际问题,制定了以"黄泥复合胶体"充填技术为主,大幅度降低异常区域空间,以"凝胶"防灭火技术为辅,封堵裂隙通道并充填剩余空间,实现异常区域段巷道的充填,降低异常区域自燃隐患的发生概率.充填完成后,风巷密闭CO气体从开始检测异常值100×10-6以上,下降到10×10-6以下,充填巷道...     

下分层工作面煤自燃早期辨识与防治

难胶结人工顶板层状漏风诱发煤体自燃是下分层工作面巷道掘进及生产过程中防灭火难题。针对煤自燃初期气体产物量小易受风流稀释而难以检测的问题,在向下分层煤层顶板布置专用测试装置,监测煤体内部气体的温度和气体成分,判定煤自燃状态。研究结果表明,煤体内测点最高可检出175×10^-6,巷道风流仍不能及时发现煤氧化气体产物;易自燃下分层煤体因二次氧化,自燃进程快,监测煤体内部气体能够实现煤自燃的早期辨识;煤层顶板冒落岩石胶结程度低,形成平面漏风是下分层煤体自燃的直接原因,通过向上分层采空区沿煤层走向注入高分子材料形成漏风封堵墙,有效控制了下分层煤体的自燃。     

自然发火煤层防治技术研究

为保证自然发火煤层工作面掘进及回采期间的安全生产,杜绝自然发火现象的发生,利用防灭火注浆技术、辅助防灭火技术、防灭火检测监控设计、防灭火门墙的设计、采空区密闭设计、外因火灾的防治措施,保证工作面的安全回采。     

煤炭自燃防治技术评价体系

引入一种基于相对隶属度的模糊优选模型，从各种防治技术的防治效果、经济效益、安全可靠性、工艺过程、时间稳定性等方面，通过采用具体的评价指标，对其进行综合评估，避免选择防灭火技术措施时的片面性；在此基础上，提出自燃易发火煤层防治技术选择的指导原则，并对特定综合机械化放顶煤回采工作面的防灭火措施进行综合评价，优化防灭火措施，在实际应用中取得了显著效果.