气煤自燃特征参数规律研究

为揭示气煤自燃特征参数规律,通过煤自燃标志性气体测定系统,测定气煤自燃标志性气体产生规律,对气煤自燃特征参数进行深度分析,得出了气煤自燃特征参数规律。结果表明:CO/CO_2的比值规律性良好,能反映气煤自燃的趋势;保德气煤的临界温度为42℃,干裂温度为101℃;CO产生率先缓慢增加后急剧增加,温度拐点为100℃;CO_2产生率随煤温升高而增大;CH4产生率随煤温升高先增大后减小,极值点煤温为130℃;煤温100℃前,耗氧速率线性缓慢增加,超过100℃,耗氧速率迅速增加;最大与最小放热强度随煤温升高而增大。基于以上研究,确立了气煤自燃特征参数规律,为科学有效地预防气煤自燃提供了理论依据。

我国矿井内因火灾防治技术研究现状

为了矿井内因火灾防治工作更好更快的发展,结合矿井内因火灾形成机理,详细全面地介绍了开采技术措施、堵漏、均压、注浆、惰性气体、阻化剂、凝胶及三相泡沫防灭火技术进行矿井内因火灾防治的原理、技术材料及其工艺设备系统的研究现状,并从加强基础理论研究、加快新型材料及工艺设备研发2个方面进行了矿井内因火灾防治技术发展方向的展望,以保障煤矿安全生产及推动煤炭工业的健康可持续发展。

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%。

防灭火三相泡沫发泡剂的优化实验研究

为了提高防灭火三相泡沫的性能,主要对三相泡沫发泡剂进行复配优化实验研究,通过阴离子型、阳离子型和非离子型3种类型发泡剂配比在1∶1∶1、1∶1∶2、2∶1∶1这3种情况下的实验,结果表明:A2BC2复配发泡剂在配比2∶1∶1、浓度0.15%时发泡能力最佳,最大发泡体积达2 700 mL,较单一发泡剂A2的2 000 mL提高了35.0%、复配发泡剂A1BC1的2 400 mL提高了12.5%,临界胶束浓度较单一发泡剂B的0.225%降低了33.3%。

动载应变率对煤岩体损伤的模拟研究

基于HJC本构模型对煤岩体试样进行LS-DYNA有限元数值模拟,分析动载载荷变化率对煤岩体损伤的影响规律。结果表明:相同最大载荷压力下载荷作用时间比载荷变化率更能影响煤岩体的损伤。煤岩体发生破坏的最大能量随载荷变化率的增加而降低,发生破坏的时间随载荷变化率的增加而减少,吸收的能量越大破坏越严重;煤岩体发生破坏时的压力随载荷变化率增加而增大,应变与煤岩体的破坏程度一致。