新型泡沫凝胶封堵煤层裂隙防灭火技术研究

为了防止煤层裂隙导致煤层自然发火,探究了一种注高效保水泡沫凝胶封堵裂隙防灭火技术。通过多个实验,研究分析了该泡沫凝胶的特性,证明其具有优秀的扩散性、堆积性、耐热性、隔氧吸热等特点,能够有效对付高位火源,克服一些传统注浆材料的不足,使得煤自燃区域能长期处于降温状态,降低了类似煤层煤自燃治理的难度。     

基于恒温差引领升温差热法研究大佛寺煤氧化产气规律

煤低温氧化产生的指标气体初始温度和浓度的变化规律,可以用于预测煤自燃的发生发展过程,尤其是不同指标气体的产生可以用来预测煤自燃的状态。然而,由于煤是多孔物质很容易吸附气体,同时煤中含氧基团可以裂解产生气体,也就是说煤低温氧化产气路径有物理脱附、裂解和氧化产气3种,其中氧化产气初始温度反映了不同煤中活性基团的活性,对于判断煤是否发生自燃具有重要作用。但是,物理脱附产气也会在低温条件下产生,从而对煤自燃初始温度产生影响。为此,利用恒温差引领升温差热法对大佛寺煤矿的煤进行氧化实验,测试低温氧化过程指标气体的变化规律。实验结果表明,大佛寺煤矿的煤具有较大的比表面积,在煤中活性基团氧化产生气体之前,气体主要是通过解吸产生的。但煤的孔隙结构对初始产生气体的量（尤其是CO2）起决定作用,并随着温度的升高,裂解产气也会对煤中活性基团氧化产气造成一定的干扰。因此,物理脱附和裂解产气明显地扩大了氧化产气,从而造成气体和产热之间的关系失真,最终导致通过指标气体判断煤自燃的状态出现明显的错误,而恒温差引领升温差热法可以有效地去除大佛寺煤样物理脱附和裂解产气的影响,获得煤中活性基团氧化产生气体的本质,进而反映煤...     

井下裂隙塑性封堵防灭火技术研究应用

针对煤矿井下工作面裂隙漏风导致煤自燃的问题,提出了采用塑性封堵材料对工作面裂隙进行封堵的防灭火技术。通过使用塑性封堵材料在陕西彬长大佛寺煤矿40103工作面的封堵性能研究实验,得出塑性封堵材料不仅能迅速填充较大的裂隙,而且对存在的细微裂隙也能起到有效封堵作用。结果表明：塑性封堵材料对于工作面裂隙封堵效果优异,塑性封堵材料的使用极大地降低了工作面由于裂隙漏风导致煤自燃的可能性,对煤矿井下裂隙封堵材料的现场应用具有一定的指导意义。     

新型阻化剂在煤矿自然发火防治方面的应用

通过宏观表征和微观变化两个方面，研究了防治煤自燃的关键。结合磷系化合物分解物脱水炭化和吸热的特性，研制了新型阻化剂，并通过交叉点温度、阻化率和官能团活性参数等表示新型阻化剂对长焰煤和褐煤的阻化效果。实践证明，该新型阻化剂能极大地降低采空区遗煤自燃的危险性，为矿井提供了一种新型自然发火防治材料。