超高水材料矿井防灭火的研究

发布时间：2017-06-27 07:20

  本文关键词：超高水材料矿井防灭火的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：井下煤炭自燃是影响矿井安全生产的重大灾害之一。连续供氧是煤层自燃的必要条件,堵漏风断绝浮煤氧气供给可有效地防治煤层火灾。本文针对煤层火灾的特点及发火条件,首次对超高水材料用于矿井灭火的适用性进行研究,系统研究了材料的渗透性、堵漏风性能和阻化性等防灭火性能。首先,研究超高水材料在不同煤种和不同颗粒粒度煤样中的渗透性,根据材料在特定煤种和特定颗粒粒度煤样中的最优渗透性,确定最佳水灰比。研究结果表明,当水灰比为30:1时,超高水材料在无烟煤中渗透性能最优,褐煤的最佳水灰比为26:1,气煤的最佳水灰比为28:1,贫煤的最佳水灰比为28:1。在5~10 mm粒度无烟煤中,水灰比为34:1时,材料的渗透性能最优;在5~15 mm粒度无烟煤中,水灰比为30:1时,材料的渗透性能最优;在5~20 mm粒度无烟煤中,水灰比为28:1时,材料的渗透性能最优。其次,研究水灰比、材料用量、超高水材料处理后煤样放置时间等因素对超高水材料堵漏风性能的影响规律。结果表明,相对空白煤样,超高水材料处理后煤样的抗漏风强度明显提高。超高水材料水灰比为22:1、材料用量为250wt%时,抗漏风强度最高,单位长度处理后煤样的封堵强度达6.63 MPa,且一定范围内随着放置时间的延长,处理后煤样的堵漏风性能呈增强趋势,3 d后增加缓慢。选择无烟煤作为实验煤样,通过改变材料的水灰比以及材料对煤样的覆盖度,对超高水材料的阻化性能进行了研究。结果表明,超高水材料具有延迟煤样升温的作用,能够有效阻止煤的自燃。覆盖度一定时,随着水灰比的增大,超高水材料的阻化性先强后减弱;水灰比一定时,随覆盖程度增大,其阻化性不断增强,后趋于不变。最佳水灰比为30:1,最佳覆盖度4:1,此条件下,材料的阻化性最强,阻化率为47.87%。因此,超高水材料是一种优良的矿井防、灭火材料。
【关键词】：煤自燃 煤矿安全 超高水材料 防灭火
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-32
• 1.1 研究背景和意义17-18
• 1.2 文献综述18-26
• 1.3 超高水材料介绍26-30
• 1.4 研究内容和主要技术路线30-31
• 1.5 研究的创新点31
• 1.6 小结31-32
• 2 实验材料、仪器和方法32-36
• 2.1 实验原料32-33
• 2.2 实验仪器33
• 2.3 实验方法33-35
• 2.4 小结35-36
• 3 超高水材料渗透性能的研究36-49
• 3.1 引言36
• 3.2 水灰比对超高水材料渗透性能的影响36-38
• 3.3 煤种对超高水材料渗透性能的影响38-43
• 3.4 原煤粒度对超高水材料渗透性能的影响43-48
• 3.5 小结48-49
• 4 超高水材料堵漏风性能的研究49-57
• 4.1 引言49
• 4.2 超高水材料对煤层的堵漏原理49-50
• 4.3 超高水材料的配比对堵漏风性的影响50-52
• 4.4 超高水材料用量对堵漏风性的影响52-53
• 4.5 处理后煤样放置时间对堵漏风性能的影响53-55
• 4.6 小结55-57
• 5 超高水材料阻化性能的研究57-62
• 5.1 引言57
• 5.2 超高水材料对煤自燃的阻化原理57-59
• 5.3 水灰比对超高水材料阻化性的影响59-60
• 5.4 覆盖程度对超高水材料阻化性的影响60-61
• 5.5 小结61-62
• 6 结论62-63
• 7 下一步工作计划63-64
• 参考文献64-71
• 作者简历71-73
• 学位论文数据集73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 邓军,徐精彩,王春跃,吕子青;综放工作面巷道沿空侧松散煤体漏风强度测算方法研究[J];煤炭学报;1999年05期

2 刘英学,唐海清,邹声华,施式亮;防止采空区自燃减漏风措施的研究与应用[J];煤炭学报;1996年06期

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本文编号：488957