基于回热氧化技术的煤矿瓦斯抑制效果研究与应用

煤矿瓦斯问题严重威胁安全生产,回热氧化技术为此提供有效解决途径。本文详细解析该技术的关键要素,包括催化剂、反应器结构和热交换系统,阐述其高效、节能、环保的特点。深入探讨关键参数如温度、气体浓度配比、流量与压力的优化策略,介绍设备设计制造要求与工艺。阐述性能测试方法与评估指标,及在煤矿瓦斯抑制中的系统集成、运行策略和安全防护措施。同时展望其技术创新方向、市场前景和面临的挑战,为瓦斯治理提供全面参考。

气固两相介质协同抑制瓦斯爆炸实验及分子动力学研究

针对传统单相抑爆介质效果不佳的问题,提出气固两相介质通过不同抑爆原理的协同作用,实现高效快速抑制瓦斯爆炸。研究使用NaHCO3粉体与CO_(2)气体协同抑制瓦斯爆炸的方法,选用标准20 L球形爆炸测试装置,并通过密度泛函理论对甲烷爆炸微观反应机理中各反应物、过渡态、产物进行构型优化,在此基础上进行后续计算。结果表明:体积分数为16%的CO_(2)和质量浓度为0.35 g/L的NaHCO3单相介质对瓦斯爆炸具有优良的抑制效果,但0.1 g/L粉体存在时会使最大升压速率提升17.9%;气固两相介质抑爆相较单相CO_(2)、单相NaHCO3粉体使最大爆炸压力降低,采用体积分数为8%的CO_(2)协同0.125 g/L粉体时,瓦斯爆炸最大爆炸压力降低72.42%,最大升压速率降至2.345 MPa/s,抑制效果达到最优;但当体积分数为4%的CO_(2)协同0.05 g/L粉体时会使最大爆炸升压速率上升93.68%,反应呈现出一定的加剧现象;量子化学计算表明,在气固两相介质协同抑制瓦斯爆炸的过程中,NaHCO3粉体裂解会吸收反应体系中的热量,其分解产物会与混合体系中的OH·、H·优先反应,阻碍O·的产生,将链式过程抑制在CH2O阶段,进而抑制链式反应的传递过程;NaHCO3粉体分解产生的CO_(2)与混合体系中的CO_(2)稀释了混合体系中甲烷的体积分数,减少甲烷与氧气分子之间碰撞发生的概率,对反应进程起到有效抑制作用。

φ700mm管道细水雾抑制瓦斯爆炸试验研究

为了预防瓦斯在输送和排放管道中的爆炸，在Ф700mm管道进行了细水雾抑制瓦斯爆炸试验。结果表明：在一定水流量和水雾带长度条件下，细水雾能够抑制管道内瓦斯爆炸，抑制瓦斯爆炸距离最短为41．5m、最长为63．7m；抑制瓦斯爆炸的最佳喷嘴水流量为5．03L／min，水雾带长度为33m；抑制瓦斯爆炸水流量越大，抑制瓦斯爆炸后爆炸压力最大值越小，但喷嘴水流量达到6．19L／min后，水流量的增加对抑制瓦斯爆炸后爆炸压力最大值影响不明显；细水雾抑制瓦斯爆炸系统安装于管道10～50m时抑制瓦斯爆炸比较理想。

瓦斯防突技术在煤矿安全生产中的应用与效果分析

文章分析了防爆措施在矿井安全的使用效果,并讨论了该技术的内涵阐释、类别、运作机制,以及它在矿井安全作业方面的重要性。在具体应用方面,包括排气技术、防火技术和气体检测与管理。经考察防爆技术的应用的效果,保障生产安全、预防和减少意外损害、增加经济效益中的贡献。研究显示,通过使用矿井瓦斯预报装置,起到明显的作用,并对矿工的人身安全,降低事故发生的频次,尽量减少相关损失,一并促进产出速率的提升。

东荣二矿煤层注水工艺优化及应用

为明确煤层注水过程中水分增值的变化规律,确定合理工艺参数,提高煤层注水效果,使用COMSOL4.3b2D开展煤层定压注水数值模拟,并使用SPSS软件对数值模拟结果进行逐步回归,建立了湿润范围关于注水压力、时间和水分增值的综合计算方程.研究结果表明:提高注水压力和时间能够扩大湿润范围,能使煤体的水分含量分布更加均匀;依据建立的综合结算方程和现场实际,并结合经验方法确定的综采工作面注水方案,实施之后粉尘浓度降低72%以上,吨煤瓦斯涌出量降低为原来的1/3左右,日均产量增加1倍左右.

外加水分对煤中瓦斯解吸抑制作用试验研究

为研究外加水分对瓦斯解吸的抑制作用,在自制的实验装置上对不同外加水分煤样瓦斯解吸过程进行了测试。结果表明:水分具有抑制煤层瓦斯解吸的作用,当煤样水分由0.05%增至8.39%时,最大解吸瓦斯量由12.525 mL/g降至4.284 mL/g,降低65.80%,初始瓦斯解吸速度由2.07 mL/(g·min)降至0.33 mL/(g·min),降低84.06%;外加水对煤的最大抑制瓦斯解吸率为42.48%;瓦斯解吸指标随水分的增加呈现对数式减小,增加煤层水分,能够有效降低煤层瓦斯解吸指标值,实验条件下,当水分含量大于5.19%时,钻屑瓦斯解吸指标K1值降至消突临界值0.5 mL/(g·min1/2)以下。研究表明:采用煤层注水的方法来降低和消除煤层瓦斯突出危险性是可行的。

增压通风技术在综放面撤架时的应用研究

分析了某矿1301综放面瓦斯涌出的特点,提出了增压通风防治瓦斯及防火技术,介绍了现场管理经验。

吕家坨矿煤层注水技术应用与效果分析

为了降低5424Z工作面的粉尘浓度,提出了对5424Z工作面进行煤层静压注水的方法,利用水分充分湿润煤体,达到降尘、防瓦斯的效果。结果表明:对煤层进行2次静压注水试验后,工作面的降尘率分别为64.25%、60.04%,轨道巷的降尘率分别为17.71%、29.79%,瓦斯浓度平均下降68%、65%,工作面瓦斯释放均匀,注水效果显著。