煤样粒径对产气耗氧和自燃倾向性影响研究

采煤工作面遗煤粒度不同,与空气的接触面积就不同,煤氧反应的表面活性结构数量不同,其耗氧速率也不相同。本文利用程序升温实验系统对烟煤煤样进行程序升温实验,分析不同粒度煤样在升温氧化过程中O_(2)、CO、C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)等气体的产生规律,并计算出不同粒径煤样在各个温度点耗氧速率大小,通过分析不同粒径煤样的交叉点温度判断煤的自燃倾向性。对烟煤煤样粒度与氧化性关系进行了分析,推导出粒度与耗氧速率之间的影响函数关系。实验表明,不同粒径煤样耗氧速率随着温度升高而增大,粒径越小,耗氧速率越快,释放出的气体浓度越高,氧化自燃性越强。当氧化温度一致时,O_(2)消耗速率和释放出的气体浓度会随着煤样粒度的变小而增大,且耗氧速率和煤样粒径满足负指数关系。

分布式光纤测温系统与制氮装置在煤矿中的联合应用研究

为了解决煤矿采空区发火的问题,采用工业控制技术将矿用分布式光纤测温系统和制氮装置相结合,开发了采空区高温预警及自动控制系统,系统通过监测采空区的实时温度,当温度过高时会自动报警,并启动制氮装置,自动降低采空区温度,实现预防和治理采空区发火的问题。

应用工艺对阻化剂阻化效果的影响--以郭屯矿为例

阻化剂能够提高煤的吸湿保湿、物理隔氧能力,降低煤表面的活性基团,是煤矿中有效的防灭火技术。阻化剂的应用工艺包括遗煤表面喷洒、煤层打钻压注等,但目前还未掌握不同应用工艺所对应的阻化效果的差异。采用郭屯煤样,以质量浓度为20%的MgCl2为阻化剂溶液,分别向煤表面喷洒阻化剂以及将煤样浸泡在阻化剂溶液中,制取喷洒阻化煤样与压注阻化煤样。程序升温测试表明,在低温氧化过程中,压注阻化煤样的耗氧速率、CO产生量及交叉点温度始终最低;压注阻化煤样的阻化率明显高于喷洒阻化煤样。煤矿采用MgCl2作为阻化剂时,从防灭火效果的角度,建议优先考虑向煤层打钻压注阻化剂的施工工艺。

矿用环保型防灭火材料—电石渣泡沫的实验研究

实验研制电石渣泡沫是一种多功能三相凝胶泡沫,利用泡沫的高含水性、窒息性以及封堵特性实现了对采空区煤火灾害的防治;利用泡沫的强碱性可以吸收CO2等酸性有毒有害气体。本实验在强碱性环境下测试了3种发泡剂α-烯烃磺酸钠(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)及其复配对泡沫发泡性的影响,得出了复配的最优配比;同时研究了不同稳泡剂聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)对泡沫稳泡性的影响;此外,综合分析了不同水灰比对泡沫性能的影响。最后通过煤自燃特性综合测试系统和X-射线衍射实验验证了电石渣泡沫对煤样有一定的阻化效果,对CO2有明显的吸收效果。

矿井通风系统智能化控制研究

矿井通风系统在煤矿安全生产中发挥着十分重要的基础作用,针对井下通风系统分支多、单元多、自动化程度低、调节慢等实际情况,提出将自动监测、自动调节智能化控制系统引入矿井通风系统的方案。在前期测风分析的基础上,设置配风各分支的风量范围,为智能化控制提供依据,实现井下通风的自动化调节。实践证明,通过引入智能化控制系统,风量调节更加智能及时,通风效率得以提升,有效提升了矿井效益。

郭屯煤矿综采工作面脉冲注水技术及抑尘效果研究

为降低综采工作面粉尘浓度,改善作业环境,保障作业人员职业健康与矿井安全生产,以郭屯煤矿2301工作面为研究对象,研究了脉冲注水技术在降尘方面的应用。现场试验设计三组注水孔与导向孔,间隔分别为4m、6m、8m,以探究最佳间距,对注水间距参数进行优化。对不同孔注水前后煤体进行采样并测定其含水率。在不同工序处布置测尘点,对其粉尘浓度进行测定。研究表明:当注水孔与导向孔间距8m时,煤体含水率最大,为4.16%,相比于原始煤体增水量为2.08%,且此组钻孔周围煤体割煤时粉尘浓度显著降低,其中采煤机处降尘率可达71.32%。