六家煤矿阻化防火技术应用研究

论文摘要

论文通过对六家煤矿不同煤层的12个煤样的热重实验,运用着火活化能的方法鉴定了六家煤矿煤的自燃倾向性,得出了六家煤矿的煤是极易自燃的结论,从而解释了六家煤矿自然发火现象严重的现状。结合红外光谱实验得出煤氧化自燃生成标志气体的浓度与温度之间的关系,为束管监测系统自燃指标值的确定提供理论依据,从而更好的预测预报工作面的自然发火情况,对阻化效果进行检验。分析煤样在加阻化剂与未加阻化剂的热重实验中着火活化能的变化情况,选择了一种能最大限度提高实验煤样着火活化能的阻化剂——PCF阻化剂作为防治自然发火的材料,结合六家煤矿综放工作面位置及巷道与设备布置的实际情况,采用阻化剂防火技术对六家煤矿的自然火灾进行防治。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 煤自燃机理研究
• 1.2.2 煤的自燃倾向性鉴定方法
• 1.2.3 矿井火灾防治技术发展
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本论文研究内容
• 2 理论基础
• 2.1 红外吸收光谱分析
• 2.1.1 红外吸收光谱
• 2.1.2 红外光谱应用分析
• 2.2 煤的自燃理论
• 2.3 热分析
• 3 六家煤矿煤的自燃倾向性鉴定
• 3.1 煤对氧气的吸附量与煤的自燃倾向性
• 3.2 煤的着火活化能
• 3.3 实验过程
• 3.4 煤氧化自燃反应的动力学研究
• 3.5 实验结果分析
• 3.6 煤的着火活化能本质与煤炭自燃难易程度判定
• 3.7 本章小结
• 4 煤样氧化自燃生成的指标性气体研究
• 4.1 煤样氧化自燃生成标志性气体的浓度与温度关系研究
• 4.1.1 预报模型的建立方法
• 4.1.2 CH4 气体浓度与温度的关系
• 4.1.3 CO 气体浓度与温度的关系
• 2H₄ 气体浓度与温度的关系'>4.1.4 C₂H₄气体浓度与温度的关系
• 4.2 本章小结
• 5 六家煤矿阻化防治技术研究
• 5.1 西二6-6 综放工作面概况
• 5.2 阻化防火系统
• 5.2.1 加阻化剂热重实验研究
• 5.2.2 加阻化剂热重实验的化学动力学分析
• 5.2.3 阻化剂防火参数确定
• 5.2.4 阻化剂喷洒工艺
• 5.2.5 阻化液喷洒设备
• 5.3 煤层自然发火预测预报系统
• 5.3.1 建立地面色谱束管火灾监测系统
• 5.3.2 技术要求
• 5.3.3 采空区测点的设置
• 5.3.4 地面色谱束管火灾监测系统的布设
• 5.3.5 人工检测
• 5.3.6 针对性措施
• 5.4 本章小结
• 6 结论和展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间已发表的学术论文及参加的科研项目