稠化胶体防灭火特性实验研究

针对煤层自燃火灾的特点 ,研制出XK2 PR型稠化胶体 ,通过对XK2 PR型稠化胶体的配方、成胶机理、胶体性质及其影响因素的实验研究与分析 ,得出 :XK2 PR型稠化胶体具有一定的强度、渗透性、蠕变性、粘弹性 ,对水质依赖性小 ,耐酸碱 ,溶解速度可调 ,脱水很慢 。

防治煤自燃的泡沫凝胶防灭火特性研究

泡沫凝胶防灭火材料兼有凝胶与泡沫2种材料的防灭火特性,具有稳定性强、扩散范围大、耐高温等优点。为了更进一步确定泡沫凝胶的特性,依据几何拓扑理论,对泡沫凝胶的三维网状结构进行了分析,泡沫凝胶由凝胶颗粒和含水泡沫组成。此外,通过试验对比,泡沫凝胶的半衰期超过24 h,是泡沫的6倍以上。提出了泡沫凝胶是由凝胶颗粒形成的“强节点和弱杆”结构是提高稳定性的关键原因。通过使用阻化率测试系统,测试CO的释放量来研究泡沫凝胶的阻化效果。结果表明,在100℃下泡沫凝胶的阻化率为73.72%,CaCl2为57.35%,说明泡沫凝胶对煤自燃的阻化性更好。通过现场应用表明,泡沫凝胶可以有效防治煤自燃。

高吸水性聚合物抑制煤自燃进程的阶段阻化特性研究

为防治高地温条件下采空区遗煤自然发火,研制一种新型高吸水性聚合物-矿用大骨料堆积隔离材料,通过实验测试高吸水性聚合物对煤自燃进程的阻燃特性。研究结果表明:高吸水性聚合物不仅具有良好的吸水性,而且在高温下固水能力强,如在90℃下保温180 min,水的失重率要比大骨料高出17%左右;封堵性能实验测得负压值持续保持在-0.028 MPa,具有很好的覆盖性和堆积性;程序升温煤氧化实验中,明显抑制了煤自燃氧化进程,增加了初始生成CO时间和CO的生成量。因此,矿用大骨料堆积隔离材料可作为一种有效地防治采空区煤炭自燃的新型防灭火材料。

高吸水性树脂对煤的阻燃性能实验研究

为了研究高吸水性树脂(SAP)对煤的阻燃性能,通过实验测试了高吸水性树脂的防灭火特性,采用基于程序升温法的煤氧化自燃模拟系统对比分析了原煤与含有水或高吸水性树脂的混合煤样在氧化升温过程中的温度变化特点,以及氧化产物的生成变化规律。结果表明:高吸水性树脂不仅能够延长煤氧化升温时间,减小氧化升温的整体速率,还能明显抑制氧化产物的生成,使其生成的初始温度更高,生成量更少,从而发挥较好的阻燃效果。因此,高吸水性树脂可作为一种新型矿井防灭火材料加以研究和开发。