基于不同含水率气煤的低温氧化实验研究

为了研究不同含水率气煤的自燃特性,通过程序升温实验系统,分别对5种煤样进行低温氧化实验。实验结果表明:在低温氧化过程中,不同含水率气煤的自燃特性参数均随温度的升高呈指数变化趋势;煤样的CO与CO_(2)体积分数、耗氧速率、放热强度均表现出低含水率下大于原煤,高含水率下小于原煤的规律;在加速氧化阶段,原煤的活化能为75.7 kJ/mol,相比之下含水率为5.87%、9.81%、13.81%的煤样活化能分别降低了6.8、25.6、4.6 kJ/mol,而含水率17.85%煤样的活化能却上升了4.1 kJ/mol。研究结果表明:一定范围内水分含量越大,煤样的表观活化能越小,煤的自燃倾向性越高;而过量水分会抑制热量积聚,使煤的活化能变大,自燃倾向性变低。

基于茶多酚的阻化泡沫制备及阻燃性能研究

为了有效防治采空区遗煤自燃,将茶多酚(TP)加入到复配表面活性剂溶液中,研制出一种发泡效果好、稳定性强、阻燃效果优越的TP阻化泡沫,通过泡沫扫描仪、界面流变张力仪确定出复配表面活性剂组分、复配比、质量分数及茶多酚添加量;利用锥形量热仪对比TP阻化泡沫与三相泡沫的防灭火性能。实验表明:当阴离子表面活性剂A与两性离子表面活性剂D复配比为1∶2,质量分数为0.3%时,发泡时间最短,产生200 mL泡沫仅需142 s,泡沫最均匀细腻,平均粒径仅0.054 mm;加入适量茶多酚后,体系发泡性能有所提升,质量分数为0.06%时,发泡体积可达179 mL,析液半衰期由584 s增至719 s;茶多酚具有降低煤中活性基团数量的作用,TP阻化泡沫与三相泡沫相比热释放速率峰值由88.5 kW/m^(2)降至52.2 kW/m^(2),CO_(2)释放量由1.7 kg/kg降至0.6 kg/kg,抑制煤自燃效果显著。