空气湿度对煤自燃特征参数及热效应的影响研究

为了考察不同湿度条件对煤自燃过程参数及热效应的影响,搭建了湿度可调的精密型空气发生装置,并与煤自燃程序升温氧化装置联用,测定煤自燃过程指标性气体的释放规律;利用热分析设备定量表征不同空气湿度条件下煤自燃热量释放规律;结合数值模拟方法探究空气湿度对煤自燃过程热效应影响。结果表明:通入潮湿空气可显著提高煤样耗氧速率,促进CO和CO_(2)的生成,空气湿度对煤自燃过程热效应呈现出阶段性特征;水分在刚接触到煤体时,短时间内会释放大量的吸附热,促进煤体升温;空气中水分参与煤自燃体系热效应主要通过水的吸附热、煤氧反应热、热对流和热传导4个途径,其中吸附热和导热传热起到主导作用。

自燃煤层矸石路基对回填区域地下环境的影响研究

针对自燃煤层矸石路基安全环保问题,本文以凤凰山矿自燃煤层矸石工程土作为研究对象,对自燃煤矸石路基对地下水及土壤环境的影响程度展开系统研究。对煤矸石和黄土微量元素进行分析,对煤矸石工程土路基回填区域地下水质和土壤中微量元素的含量进行测试,评价煤矸石路基对地下水土壤环境的影响。以春、夏、秋、冬四个季节为一个水文周期年,对回填区地下水水质连续监测,对比场地地下水水质和对照组分析结果,发现实验结果与场地原地下水监测结果一致,证明煤矸石作为路基材料具有可靠性和环保性。

矿用双网络复合凝胶的制备及性能研究

基于国内外现有的注浆、填充等煤炭自燃防治手段的不足,提出利用纳米高分子材料独有的性质、结构以及聚合物胶体的性能优势,研制一种双网络复合胶体。在碱性条件下,聚乙烯醇与硼酸交联形成第一网络,第二网络以聚丙烯酰胺和聚乙烯醇利用分子间的氢键交联形成高分子空间网络,再利用蒙脱土良好的溶胀性、吸水性等特点,制备出双网络复合凝胶。利用测定成胶时间、渗透率及黏度对复合凝胶配比进行优选;通过阻化性能研究,分析原煤样和复合胶体处理过的煤样的标志性气体释放量的变化;采用傅里叶红外光谱仪对比两种煤样官能团的变化,并通过分峰拟合计算出不同官能团峰面积的变化。试验结果表明,双网络复合凝胶具有较好的自燃阻化效果,能很好地抑制煤自燃氧化。