响应曲面法优化矿井三相泡沫防灭火材料配方研究

为了优化三相泡沫防灭火材料的基础配方,基于响应曲面法并利用Design-Expert8.0软件和BoxBehnken组合试验原理,建立泡沫体积与稳定时间的二次回归模型。结果表明:泡沫体积与稳定时间回归模型拒绝原假设的值P均小于0.001,模型建立可靠。在影响泡沫体积性能的各因素交互作用显著性程度中,阴离子型发泡剂SDBS与非离子型发泡剂APG0814的影响最大,粉煤灰与SDBS、粉煤灰与APG0814的影响次之;而对于稳定时间性能的影响,粉煤灰与稳定剂PAM的影响最大,粉煤灰与APG0814、SDBS与APG0814的影响次之。同时,通过模型进行三相泡沫最佳配方的预测,预测结果表明:当SDBS、APG0814、PAM、粉煤灰的质量分数分别为0.12%、0.09%、2.94%、22.32%时制备的三相泡沫性能最佳,泡沫体积与稳定时间最高可达2 400 mL、21.3 min,较未优化之前三相泡沫性能分别提高了9.6%与8.7%。

泥浆泡沫性能及影响因素研究

煤自燃严重威胁着煤矿安全生产,传统灌浆等煤自燃防治技术效果不佳。泥浆泡沫是一种新型的防灭火材料,本文对泥浆泡沫制备的影响因素、因素主次性及最佳配比进行了探究。研究表明,泡沫体积的影响因素由大至小依次为表面活性剂浓度、稳定剂浓度、泥浆浓度,稳定时间的影响因素由大至小依次为泥浆浓度、稳定剂浓度、表面活性剂浓度。同时,通过程序升温试验进行了泥浆泡沫阻化性能测定,经泥浆泡沫处理的煤样在200℃时CO、CH4的释放量较原煤煤样分别降低49.7%和35.1%,泥浆泡沫有效抑制了煤体氧化和CO、CH4释放,具有良好的阻化性能。

矿井主要含水层水质分析方法判别水源

水质分析是煤矿开采业一项重要的技术,它能够精确判断水源类型,对水质中各种离子的含量做出精确分析,对煤矿能否顺利建设起着关键性作用。水质分析结果能够判断矿井水的水质特点和矿井水的来源水层,这一技术要点具有很重要的作用,能够判断水源来水方向,定量技术涌水量,正确预计水量的动态变化,为设置合理的防隔水煤岩柱提供可靠参考。本文根据笔者实际工作经验,首先简要介绍了安阳矿区水文地质概括,其次重点对水害事故经过及水质进行分析,为矿井的安全生产、抗水灾救援提供了技术依据。

掘进工作面附壁风筒控尘特性研究

掘进工作面是矿尘产生的主要区域。附壁风筒通过分风降速形成隔断空气幕,可有效控制粉尘。本文基于气尘两相耦合物理模型分析了中小掘进工作面附壁风筒控尘效应。研究表明,附壁风筒可将高浓度粉尘控制在掘进工作面前狭小空间,最高粉尘浓度可达常规风筒的5.65倍,附壁风筒在风筒出口附近控尘率最高,进风侧自上而下控尘率逐渐降低,回风侧控尘率呈现相反规律;当附壁风筒距掘进工作面3~5 m时,掘进工作面二次扬尘及后方的旋涡区逐渐消失,巷道内粉尘浓度被控制在50 mg/m^3左右,控尘效果最佳。现场实践表明,采用附壁风筒后,中小掘进工作面除尘风机在掘进机司机处和回风侧的除尘效率分别提高了29.4%和36.1%,控尘、除尘联用效果显著。