煤矿瓦斯的综合治理与利用研究

针对邯郸某矿的实际状况,提出综合治理瓦斯的新思路:①通过相似实验、数值模拟计算、现场测试,搞清煤矿瓦斯的分布规律;②改变观念,将治理和利用同步考虑;③用生物技术治理瓦斯,使治理方法多元化.拓展了"综合"的内涵和外延,具有现实意义.     

制备均匀粒度分布的棕榈醇-棕榈酸-月桂酸@(Ce-La-TiO2)光-热-湿复合材料

以Ce-La-TiO₂空心微球作为载体材料,棕榈醇（H）-棕榈酸（PA）-月桂酸（LA）作为相变材料,采用溶胶-凝胶法和真空吸附法制备H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料。通过均匀设计与径向基函数（RBF）神经网络结合,考察制备因素（如磁力搅拌转速、恒温回流温度、煅烧升温速度和真空恒温干燥箱真空度）对H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料粒度分布的影响,并且对粒度分布最均匀的H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料进行表征与测试。结果表明,当扩展系数为0.45~0.55时,RBF神经网络具有最佳的逼近效果。粒度分布最均匀H-PA-LA@（Ce-La-TiO₂）光-热-湿复合材料的制备工艺参数为：磁力搅拌转速为1 762 r/min、恒温回流温度为66.9℃、煅烧升温速度为2.43℃/min和真空恒温干燥箱真空度为0.58 MPa。基于上述制备参数,中位径d₅₀为190.02 nm,粒径分布区间的实测值为180.50 nm,实测值与预测值吻合较好,相对误差为3.58%。在相对湿度35%~85%的平衡含湿量为0.0369~0.1702 g/g,相变温度为24.21~29.48℃,相变焓为31.24~33.07 J/g,经过5 h对甲醛的降解效率为56.92%。     

水封式高位抽放巷道瓦斯抽放机理和应用研究

针对在低透气性煤层中抽放效果差,且传统抽放密封性不好等缺点,依据回采工作面矿山压力显现规律,本文提出水封式高位抽放巷道瓦斯抽放,并对其机理进行分析;以张集矿1111（1）综采工作面为例,进行水封式高位抽放巷道瓦斯抽放的应用研究,并用FLAC进行数值模拟来确定冒落带和裂隙带的范围;结果表明：在低透气性煤层中采用水封式高位抽放巷道瓦斯抽放技术是可行的,具有抽放浓度高、稳定性好的优越性,从而为综采工作面瓦斯治理提供经验。     

优化制备粒度均匀分布的Ce-Cu/TiO2空心微球及其光-显性能

以Ce(NO3)3?6H2O和Cu(NO3)2?3H2O为改性剂制备Ce–Cu/TiO2空心微球，通过均匀设计与BP神经网络模型优化Ce–Cu/TiO2空心微球的制备工艺参数。用激光粒度分析仪对Ce–Cu/TiO2空心微球的粒度分布进行测试，用SEM和TEM对Ce–Cu/TiO2空心微球的微观形貌进行表征，用比表面积及孔径测定仪对Ce–Cu/TiO2空心微球的孔结构进行测试，采用等温吸放湿法对粒度均匀分布的Ce–Cu/TiO2空心微球的湿性能进行测试，用紫外–可见分光光度计测试其光性能。结果表明，粒度均匀分布的Ce–Cu/TiO2空心微球制备工艺参数为：磁力搅拌速度VMS=910 r/min、溶液B加入溶液A的速度VAB=1.32 mL/min、溶液D加入溶液C的速度VCD=0.86 mL/min、煅烧升温速度VTC=2.47℃/min和煅烧温度TC=485℃，所制空心微球d10=103.74 nm，d50=141.46 nm和d90=188.84 nm，粒径分布区间d90–d10为85.10 nm，空心微球具有良好的光–湿性能，1~6 h对甲醛气体的降解率为21.6%~53.9%，相对湿度32.28%~84.34%的平衡含湿量为0.0364~0.2746 g/g。     

表面活性雾滴联合金属网栅增效除尘

为进一步探索新型高效的复合式湿式除尘方法,基于表面活性剂增效润湿、喷雾降尘、水膜捕尘理论,构建了喷雾协同金属网栅除尘试验装置,通过对表面活性溶液性质的测试,优选出AES、LAB-35、X-100共三种活性剂进行试验,探究风速、喷雾压力、网孔目数、网栅层数和粉尘浓度对除尘性能的影响规律。研究结果表明：除尘效率随着风速增大呈现先逐渐升高、后缓慢下降的趋势,当风速为0.8m/s时达到峰值;随着目数、层数、喷雾压力增加,除尘效率有所升高,同时导致系统阻力或耗水量的增加,需要综合平衡;入口粉尘浓度的增大致使除尘效率先增大然后降低,当浓度为400mg/m³时,效率最高达96.74%;三种表面活性雾滴中,0.4%LAB-35雾滴除尘效率最高,其次为0.4%AES雾滴,最低为0.4%X-100雾滴。综上,与纯水喷雾联合金属网栅除尘相比,表面活性喷雾具有较好的增效作用,能够为新型湿式除尘设备的研发提供参考。     

卸压抽放瓦斯技术在瓦斯治理中的应用

文章首先对卸压瓦斯抽放进行了分析,依据卸压抽放技术的原理,以张集矿1111(1)综采工作面为例,对不同卸压瓦斯抽放方式进行了应用研究,结果表明,在低透气性煤层中采用卸压瓦斯抽放技术是可行的,具有抽放浓度高、稳定性好的优越性,为综采工作面的瓦斯治理提供了经验。     

细木工板结构对甲醛释放规律的影响及其控制

采用HJC-1型环境测试舱模拟室内环境,测量细木工板中甲醛的释放浓度,考察了细木工板结构对甲醛释放的影响,用活性炭、甲醛封闭剂、光触媒和空气触媒控制细木工板中甲醛的释放. 结果表明,细木工板中甲醛释放通道主要为端面,且板材内部结构疏松时甲醛释放剧烈;甲醛封闭剂和活性炭吸附控制细木工板中甲醛浓度的效果理想,平均效率分别为56.05%和52.83%,甲醛浓度在短时间内降到低于Ⅱ类和Ⅰ类民用建筑工程标准.     

Cu掺杂TiO2光催化降解室内甲醛气体的实验研究

采用溶胶-凝胶法合成了掺杂Cu的TiO2光催化剂,用环境测试舱模拟可见光下的室内环境,光催化降解其中的甲醛气体,最佳掺杂Cu量为2.0%(mol). Cu-TiO2光催化剂用量为1.5~2.5 g/m3、甲醛气体初始浓度为1 mg/m3时,降解环境测试舱内甲醛气体的效果最佳. 与商用P25光催化剂相比,Cu-TiO2光催化剂在可见光区域降解甲醛的效果好,且重复多次使用后仍保持较好的光催化活性.     

高位钻孔抽放采空区瓦斯技术在张集矿的应用

 张集矿属于高瓦斯矿井,综采工作面瓦斯涌出量大,且瓦斯来源主要是采空区瓦斯;以1111综采工作面为例,通过优化抽放参数,采用高位钻孔抽放采空区瓦斯;从1111综采工作面现场应用来看,采用高位钻孔抽放对采空区瓦斯效果良好,瓦斯抽放浓度高,瓦斯抽放量大,大大提高了瓦斯抽放率,能有效解决综采工作面瓦斯超限问题;抽放参数可在类似矿区加以推广应用,以利于矿区高瓦斯矿井的安全生产。