国家自然科学基金(51274146)
- 作品数：21 被引量：123H指数：7
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- 相关机构：太原理工大学山西高河能源有限公司更多>>
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- 相关领域：矿业工程化学工程环境科学与工程更多>>
- 煤自燃复合指标气体生成规律实验研究被引量：10
- 2018年
- 复合指标气体受环境因素影响较小,能对矿井煤自燃的发生进行及时准确的预报。应用煤恒温氧化装置,模拟采空区蓄热环境,研究采空区遗煤发生氧化反应时指标气体的生成特性,实验选用不同粒径的官地矿焦煤煤样。研究结果表明,随温度增加,H_2/CH_4、O_2/(CO+CO_2)比值减小,CO/CO_2的比值增大,且温度超过80℃后,上述比值会发生剧烈变化。随煤样粒径减小,H_2/CH_4、CO/CO_2比值增大,O_2/(CO+CO_2)比值减小,粒径越小,比值变化趋势越明显。煤样在150℃温度下加热60 min后,复合指标气体比值变化率发生较大改变,这段时间是煤由快速氧化到自燃的关键时期。
- 安帮王俊峰王涌宇宋申
- 关键词：煤自燃采空区
- 新型矿用水凝胶的制备及堵漏风性能测试被引量：3
- 2015年
- 为提升矿井堵漏风效率,将羧甲基纤维素钠和柠檬酸铝配制而成的高分子水凝胶应用到防治煤矿自燃火灾研究中,采用黏度计和自行设计的堵漏风测式装置对凝胶的黏度、成胶时间、流变特性和堵漏风性能进行测试;用漏斗法结合实时的凝胶黏度确定成胶时间。在理论配比范围内,优选出适合煤矿井下应用的CMC质量分数为2.0%和2.5%的凝胶。配合使用这2种凝胶可显著提升堵漏风效果,实现内外堵漏一体化。
- 王续邬剑明王俊峰周春山
- 关键词：黏度堵漏风
- 限定封闭空间内基于CO浓度的煤低温氧化反应特性的试验研究被引量：5
- 2014年
- 为了进一步了解煤低温阶段氧化反应特点,运用鼓风恒温箱装置和GC-950型气相色谱仪对褐煤在80℃恒温密闭环境中CO的生成规律进行了研究,研究表明,当氧气浓度充足时,CO生成速率随着煤温的稳定而保持恒定,CO生成量呈线性增加,当氧气浓度下降后,CO生成速率随着恒温时间的延长呈递减趋势,并满足一定关系式。同时,利用电子自旋共振测谱仪(ESR)测试恒温过程不同时间的自由基浓度,从微观上揭示煤的氧化进程,并通过对比研究了80℃临界温度的特殊性。
- 姬俊燕邬剑明周春山王涌宇
- 不同温度下煤物理吸氧量变化规律的实验研究被引量：3
- 2016年
- 实验采用ZRJ-1型煤自燃倾向测定仪,分别对不同煤样进行不同温度下吸附氧气后的脱附实验。实验得出脱附过程中的氧气的状态变化过程特征曲线,曲线斜率随脱附出的氧气浓度变化而变化。整体表现为2个波峰,其中后1个波峰表现为拖尾峰。不同温度下的煤的物理吸氧量变化规律为随着温度的升高物理吸氧量呈整体下降趋势,在一定温度范围内有波动。
- 张锡佑王俊峰张玉龙赵春瑞余大洋
- 关键词：自燃
- 基于CO浓度的煤低温氧化反应机制实验研究被引量：5
- 2014年
- 论文利用实时监测反应装置,模拟采空区遗煤在低温下的氧化过程。发现采空区CO释放速率随氧化时间的增加表现出明显的阶段性,并利用数据拟合方法找出CO的产生速率与时间的函数关系式。同时,通过实验对比研究证实,CO的释放速率除了受到氧气浓度和煤体表面活性位点的影响外,主要还是由于煤氧化产生抑制反应的氧化产物。
- 张平王俊峰邬剑明姚彦娜
- 关键词：自燃
- 低渗煤层CO_2预裂增透高效瓦斯抽采原理及应用被引量：24
- 2017年
- 为了解决低渗透煤层抽采效率低、抽采时间长等难题,提出利用CO_2高能气体预裂增透技术改造低渗透煤层,增大煤层透气性,提高瓦斯抽采量和抽采效率;通过分析低渗煤层高能气体预裂增透技术的卸压增透机理,制定了回采工作面和掘进工作面的高能气体预裂增透瓦斯抽采技术方案,并进行了现场试验和效果分析。结果表明:高能气体预裂能够在煤层形成裂隙卸压圈或裂隙卸压区,使圈(区)内煤层透气性和瓦斯解吸速度增高,掘进工作面预裂增透后的平均瓦斯抽采浓度、平均抽采纯流量和平均百米钻孔抽采纯流量分别增加了1.5、4.7、17.8倍;回采工作面预裂增透后,平均瓦斯抽采浓度、平均抽采纯流量和平均百米钻孔抽采纯流量分别增加了0.8、1.0、1.5倍。
- 孙文忠
- 关键词：低渗透煤层卸压增透瓦斯抽采
- 低位放顶煤采空区自燃区域划分与注氮口位置确定被引量：18
- 2017年
- 为了提高煤矿注氮防灭火技术的惰化效果,以塔山矿8202综放工作面为背景,通过布置束管和温度监测系统,连续监测采空区内各测点CO、O_2浓度和温度数据,绘制O_2浓度分布等值线图,拟合升温速率,判定划分采空区自然发火危险区域。结果表明:采空区进风侧距工作面30~170 m,回风侧距工作面30~220 m的区域为自燃危险区域,通过对比注氮流量为2 500 m^3/h时,注氮口位置(工作面后方50、100、150、200 m)对惰化效果的影响,发现对于低位放顶煤采空区,延伸注氮口位置于工作面后方150 m处时,自然发火危险区域缩短约60 m,采空区深部CO体积分数显著降低,并稳定为19×10^(-6)左右,稀释氧气惰化效果最佳。
- 曹镜清邬剑明周春山唐一博
- 关键词：煤自燃注氮防灭火自燃危险区域
- 限定封闭环境煤粒径对煤氧化反应速度的影响被引量：10
- 2014年
- 为了进一步研究煤粒径大小对煤低温氧化进程的影响，利用鼓风恒温箱装置和GC-950型气相色谱仪进行了封闭环境内煤恒温氧化实验，测得了煤样反应罐内氧气浓度随时间的变化量，同时计算、比较了几种粒径的煤样在不同时间、不同温度下的耗氧速率。研究表明，环境中氧气浓度直接影响着不同粒径煤样的耗氧量。而且，当氧气充足时，煤样的耗氧速率随着粒径的减小而增大，当氧气浓度不足以维持煤氧充分反应时，不同粒径煤样耗氧速率均呈下降趋势，低氧浓度下不同粒径的煤样耗氧速率和恒温氧化时间之间满足负指数关系，此时煤样耗氧速率变化率数值｜δV/δT｜随着粒径的减小，呈现出先降低后升高的趋势，当煤样粒径为1．00～2．00mm，｜δV/δT｜达到最小，耗氧速率下降最慢。
- 王涌宇张玉龙王俊峰邬剑明
- 关键词：粒径耗氧量耗氧速率
- 复合胶体防灭火材料的制备及其性能试验研究被引量：2
- 2015年
- 以羧甲基纤维素(CMC)为稠化剂,以聚氯化铝(PAC)为交联剂,以葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)为促凝剂,采用共混的方法配备聚氯化铝(PAC)/羧甲基纤维素(CMC)复合胶体。试验研究了复合胶体达到稳定状态过程中的pH值的变化规律,复合胶体达到稳定状态需要的时间以及复合胶体稳定后的性质。试验结果表明,当混合物的pH为4.2左右时复合胶体达到稳定状态;葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)含量变化对复合胶体达到稳定所用时间有显著影响。复合胶体性质表明其适用于煤矿防灭火。
- 赵春瑞张锡佑余大洋王俊峰邬剑明
- 关键词：复合胶体PH
- 水浸煤二次氧化特性研究被引量：3
- 2017年
- 为了研究水浸煤二次氧化特性参数,对实验的6种煤样进行程序升温实验,检测其比表面积及孔径并进行分析。结果表明:预氧化后的水浸煤较预氧化后的原煤二次氧化气体生成速率及放热强度均有所增大,并且随着预氧化的温度升高,气体生成速率及放热强度也有所增大;预氧化后的水浸煤活化能较预氧化后的原煤和未氧化的原煤均低,随着预氧化温度的升高,活化能也有所降低,导致其自燃倾向性增加;水浸煤比表面积在同等条件下远大于原煤,随着预氧化温度的提高,原煤和水浸煤的比表面积均呈现下降趋势;二次氧化对实验所用的原煤、水浸煤的最可几孔径几乎没有影响,均为4 nm,在最可几孔径下,煤的微分孔体积/平均孔径随着预氧化的温度升高而逐渐降低。
- 宋申邬剑明王俊峰王涌宇郭亚军
- 关键词：耗氧速率放热强度活化能比表面积
