攀枝花宝鼎矿区海宝箐片区4^#煤层露头火灾综合治理

根据攀枝花宝鼎矿区海宝箐片区4#煤层露头火灾的特点和治理难点,采用以胶体防灭火技术为主,同时采用爆破、剥离、平整的有效手段对火区进行了综合治理后,火区钻孔温度和CO气体体积分数明显下降,火区燃烧特征消失,保证了周边矿井的安全生产,消除了火区带来的安全隐患,取得了显著的治理效果。

胶体防灭火技术在韩家湾煤矿的应用

针对韩家湾煤矿砌碹巷道及已经封闭的废弃巷道煤自燃情况进行分析,提出采用胶体防灭火技术,介绍了高分子胶体的性能、灭火工艺,论述了胶体防灭火技术在韩家湾副斜井砌碹及废弃巷道的成功应用。

白水煤矿程序升温条件下煤的自燃特性研究

从白水煤矿自燃发火煤层采取煤样,利用煤样程序升温自燃性测试实验装置,模拟煤自燃的整个发火过程。通过考察煤样的煤温变化、O2消耗量、CO产生量、CO2产生量及其他气体的变化规律,并确定煤的临界温度、气体产生率、最大放热强度及最小放热强度等极限参数,研究白水矿煤的自燃倾向性。因此,对该矿的安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火具有积极的指导作用。

测氡法在浅埋煤层火区探测中的应用

煤火灾害中火源位置和范围的确定一直是火区治理的重点和难点。为了明确刘家峁煤矿外因形成火区的位置和范围,为火区治理总体方案设计提供理论依据,彻底有效治理火区,采用测氡法,通过地面对刘家峁煤矿埋深50~60 m煤层因外因形成的火区进行了探测。结果表明:氡法探测火源技术在浅埋煤层外因火灾形成的火区中对位置和范围确定是切实可行的,探测出火区共有氡异常区域14个,地表面积约5 050 m2,确定该区域为温度异常区域,通过钻孔温度验证了火源位置和范围的准确性。火源位置和范围的确定是火区治理方案制定的关键,也可为国内同类问题的解决提供参考。

煤自燃多参数预报指标试验研究

针对采用CO单一指标不能有效预测大佛寺煤层自燃的现状,通过模拟现场真实的漏风、蓄热条件,研究了大佛寺煤矿煤自燃多参数预报指标气体随煤温升高的变化规律。根据试验结果,确立了以φ(CO)/φ(CO2)、Graham指数、Δφ(CO)/Δφ(O2)为主的多参数预报指标体系。结果表明:当φ(CO)/φ(CO2)指数分别在【0.1、0.1~0.2、】0.2范围时,Graham指数在【3、3~6、】6时,分别对应大佛寺煤样的自燃氧化阶段、自燃氧化加速阶段和剧烈自燃氧化阶段。

煤田火灾无线远程监测预警系统设计

针对传统的煤田火区温度监测系统人工检测方式存在预测预报范围小,安装、维护工作量大,不能提供实时监测和预警等问题,设计了一种基于ZigBee技术、GPRS技术和Internet技术的煤田火灾远程监测预警系统。该系统通过设立在各个监测点的无线测温终端和网关将采集的温度信号发送到GPRS网络,经SGSN和GGSN接入Internet网络;上位机监测中心服务器再与Internet网络相连,以网页的形式显示监控界面,从而实现了煤田火区温度远程监测预警功能。现场试验结果表明,该系统解决了目前煤田火灾远程实时监测预警的难题,具有一定的实用性。

高硫煤二次氧化自燃特性参数的实验研究

为研究高硫煤矿复采工作面煤自燃预测预防的问题,采用程序升温实验方法对高硫煤的初次和二次氧化自燃特性参数进行了对比分析。结果表明:高硫煤在二次氧化低温阶段耗氧速率、CO产生率、CO2产生率和放热强度较初次氧化均有所上升,临界温度之后,二次氧化反应剧烈程度有所下降,且二次氧化与初次氧化指标气体不同;高硫煤中的Fe S2对煤氧吸附有一定的影响,初次氧化产生的H+对煤氧复合起促进作用,反应产物Fe(OH)3胶体降低了煤分子的孔隙率,阻碍了二次氧化的煤氧复合反应。实验结果为高硫煤矿复采自燃预报及封闭工作面启封后的防火工作提供了数据支撑。

基于红外成像技术的煤矿火灾治理

为了快速准确地测出煤层火源位置、范围和燃烧程度,采用红外成像技术对河北煤矿主斜井火区进行了探测,确定火区位置,检验灭火效果。该技术能够准确探测火区表面煤岩体的温度,初步判断火情;对煤岩体表面温度异常区域及其周边设置钻孔,通过观测孔内温度可判断火区范围和煤体燃烧程度,从而确定治理方案。结果表明:在治理过程中利用红外成像仪观测钻孔内的温度变化情况可以更直观地了解灭火效果,说明红外成像技术在治理浅部煤矿火灾中成效显著。

胶体防灭火技术在煤层露头火灾治理中的应用

根据攀枝花市宝鼎矿区海宝箐片区4号煤层露头火灾的特点和治理难点,采用胶体防灭火技术对火区进行治理后,火区地表燃烧特征消失,钻孔温度迅速下降,取得了非常明显的治理效果,消除了火区带来的公共安全隐患。

快速控制技术在朱家河煤矿自燃火灾中的应用研究

矿井煤体一旦发生自燃,其中就集聚了大量能量,同时释放CO等有毒有害气体,在发现煤自燃火灾后快速控制及熄灭煤火是煤自燃防治工作中的一项重要任务。本文针对朱家河煤矿12510工作面停采线附近煤自燃情况进行分析,采取基于胶体防灭火为主的快速控制技术,介绍了胶体的性能及火区治理工艺,论述了快速控制技术在朱家河煤矿的成功应用。

大佛寺矿煤自燃多参数预报指标研究分析

高瓦斯矿井易自燃煤层工作面开采过程中,煤自燃指标及参考值的确定尤为重要。针对大佛寺煤矿工作面采空区实际情况,首先通过煤自燃程序升温实验研究煤自燃标志性气体,其次对采空区进行了现场观测,通过实验与现场数据联合分析,研究大佛寺煤矿工作面采空区遗煤自燃指标及参考值。

2010～2014年我国煤矿事故基本特征及发生规律研究

为了研究我国煤矿事故的发生规律,分析研究了2010～2014年全国煤矿发生的4 506起事故,得到了煤矿事故的基本特征。基于统计分析法从类型、地域、所有制3个维度对上述事故进行了综合分析。

补连塔矿2^(-2)煤高温热解机理TG/DSC-FTIR-MS/GC研究

为了研究补连塔矿煤分子结构,利用TG/DSC-FTIR-MS/GC四联用仪对该矿22305煤样进行绝氧热解分析。研究了煤样在氮气惰性气体氛围下的热解特性。实验结果表明,绝大部分的热解反应发生在200℃~700℃,此段内煤样约失重89%,煤样热解产生的气体包含CO、CO_2、H_2O、CH_4、C_2H_4等;在700℃~1 450℃热解气体的产生率很小,失重约2.6%,此段内主要是半焦和碳酸盐矿物质分解产生气体。主要分析了热解产生气体的种类、时间和产生机理,并得出了煤样热解的化学反应动力参数。

高校燃烧与爆炸类实验室的安全管理探讨

分析了高校燃烧与爆炸类实验室特点,归纳了该类实验室的危险特征,论述了燃烧与爆炸类实验室常见安全事故的成因及其表现形式,针对该类实验室特点提出系统化管理对策、关键技术保障措施和安全教育培训机制,以有效预防和控制燃烧与爆炸类实验室安全事故的发生,为高校实验室安全管理提供参考。

液态CO_2对采空区自燃隐蔽火源的控制技术研究

近年来,随着煤炭开采力度的加大,矿井采空区自燃火灾频发。基于采空区煤自燃特点,分析了液态CO2防灭火技术对采空区的降温、惰化特性,研究了液态CO2防灭火技术工艺和装备。以平煤十二矿17060采空区自燃火区治理为例,通过在现场应用,取得了很好的效果。

基于红外光谱技术对煤低温氧化规律的研究

利用傅立叶红外色谱(FTIR)分析了黄陵建新煤矿4#煤层煤样在不同温度下的氧化物中各官能团的组成及变化,并对煤分子中活性基团氧化途径进行分析,揭示了煤中活性基团随氧化温度变化的规律,掌握煤自燃过程中活性基团活泼性和自燃的关系,为煤自燃的有效预防提供了理论支持。

研究性教学方法在本科实验教学中应用的探讨

研究性教学方法是培养研究思维并掌握科学研究过程的一种教学方法,主要目的是为我国培养复合型研究创新人才。在本科实验教学过程中,培养本科生研究性思维,提升动手能力和操作技能成为培养优秀本科生的主要目的,也未提供具备科研能力及研究性思维的研究生创造了条件。本文在分析本科实验教学的基础上,结合目前较为流行的创新型教学方法,提出了侧重于本科生研究性思维教育的实验教学方法,并对其重要性进行了详细的分析。

煤田火灾无人机监测关键技术研究

针对现有煤田火灾无人机监测技术存在的续航时间短、数据采集周期较长、红外热图像精确度不高、数据传输和处理速度慢等问题,研究了基于单一/集群飞行的无人机监测技术、红外及可见光双视监测技术及基于4G网络的数据传输与处理技术。设计了无人机多站多机集群飞行方式,通过航线规划和独立控制实现对大面积煤田区域的快速监测;采用红外双视热成像仪进行数据采集,无人机在等间距航点处悬停时触发红外双视热成像仪拍照采集红外热图像和可见光图像;以4G网络作为信号传输渠道,依靠数据采集前端和数据处理软件的协同作用,实现数据采集、传输和处理的同步。现场应用结果表明,2台无人机采集254张红外热图像和254张可见光图像,完成数据采集和图像前期处理耗时150min,图像合成耗时10h,与现有技术相比,极大缩短了监测时间;采集的红外热图像所显示的温度与实地温度测试结果重合度在90%以上,表明利用无人机进行煤田火灾监测是有效、可行的。

两种复合胶体防灭火材料配比优化的实验研究

为研究粉煤灰复合胶体和黄土复合胶体等不同胶体材料对煤自燃氧化的堵漏风效果,采用堵漏风效果测试实验装置,将煤样固定在有机玻璃耐压试验管中分别进行测试,根据实验所得数据绘制单位长度耐受压力随施加压力变化曲线图,表明堵漏风效果较好,但当施加压力继续增大时,堵漏风效果迅速降低。

小风量对煤低温氧化产生气体的影响研究

为了明确小风量对煤自燃产生气体的影响,采用自制煤自燃程序升温实验装置,研究分析了不同小风量(1、2 mL/min及3 mL/min)条件下气体产生规律。结果表明:常温下氧浓度在13.08%时,煤样仍能够发生氧化;风量越小,氧浓度越低,CO气体浓度越高;工作面供风量减小,导致采空区出现CO气体浓度增大,停采时间越长,采空区CO气体浓度越大,但是并不能证明采空区温度有上升趋势。