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多层采空区流场多点调控反馈补偿整体平衡理论被引量：5: 2014年; 近距离易自燃煤层群开采条件下,工作面与上部多层采空区、地表相互联通形成复杂的立体交叉漏风网,为防治多源点漏风引发的自燃火灾事故,进行多工作面风压动态调控分析,提出了多点调控反馈补偿整体平衡理论。建立了调控区域空间连通状态辨识模型,以多点动态调控系统的风压增益系数来描述各个调控区域的空间连通状态。同时,建立了多点动态调控系统的风压分布动力学方程,提出调控系统稳定性判别方法与系统反馈补偿整体调控方法,以达到多工作面风压整体动态平衡。; 王继仁张勋王钰博邓存宝张效春; 关键词：采空区反馈补偿近距离煤层群自燃

烟气注入采空区封存的可行性与安全性分析被引量：8: 2016年; 采用自制的煤大样量吸附实验装置测定了常温常压条件下煤对每种烟道气体成分的饱和吸附量,并根据电厂烟气流量与工作面配风量的计算对井下注入烟气的安全性进行了分析。实验数据结果显示,煤是一种多孔性物质,将电厂烟气注入井下采空区,每吨煤可封存烟气中CO_2约1.2 m^3,N_2约0.26 m^3,其中烟气中SO_2和NO_2可全部被煤样封存,揭示了利用烟气替代传统N_2及CO_2预防煤炭自燃的可行性;根据对电厂烟气流量及回采工作面配风量的计算发现,在假定注入采空区的烟气与煤、岩没有任何吸附的情况下,按照规定流量注入烟气未造成工作面回风巷中CO_2、SO_2气体浓度超标,NO_2则超出规定允许最高浓度,因此应对注入井下的烟气进行进一步脱硝处理。; 高飞邓存宝王雪峰武司苑; 关键词：常温常压煤烟气安全性可行性

煤自燃阻化剂选择及喷洒工艺研究被引量：18: 2013年; 为开发能有效预防煤炭自燃的阻化剂,提高阻化效果,减小阻化剂对煤矿机械的腐蚀作用,系统研究阻化剂中添加缓蚀剂与润湿剂的种类、浓度对阻化效果的影响。利用着火活化能方法判定阻化效果。最后,研究阻化剂喷洒工艺。结果表明,配制的混合型阻化剂溶液能提高煤的着火活化能,提高阻化效果;利用注氮与注气雾阻化剂一体化的喷洒阻化剂工艺,能实现N2和阻化剂的防火双保险。; 王雪峰邓汉忠邓存宝张勋赵奇; 关键词：煤炭自燃阻化剂缓蚀剂润湿剂

煤吸附CO_2、O_2和N_2的能力与竞争性差异被引量：13: 2017年; 应用Materials Studio软件,采用巨正则系综蒙特卡洛方法,依据电厂烟气注入采空区防火与封存实际,对煤吸附CO_2、O_2和N_2的能力与竞争性差异进行分析。由计算结果可知,相比于吸附O_2、N_2,煤吸附单组分CO_2除了范德华能起主要作用,还有很强的静电作用能。由相互作用能和等量吸附热计算结果可知,煤容易吸附CO_2,而不容易吸附O_2和N_2。298.15 K时,CO_2对N_2和O_2吸附选择性及O_2对N_2的吸附选择性分别为42.396、32.357和1.310,揭示了竞争能力大小为CO_2>O_2>N_2。分压分别为CO_216.5 k Pa+N_279 k Pa+O_24.5 k Pa内系统竞争吸附时,受吸附能力、竞争性和分压影响,CO_2被大量吸附,而O_2吸附抑制。; 武司苑邓存宝戴凤威高飞王雪峰; 关键词：电厂烟气煤静电能

电厂烟气对采空区防火效果实验研究被引量：2: 2016年; 为考察电厂烟气对采空区防灭火效果的影响,采用吸附实验装置和热重分析仪开展了不同气体氛围下煤吸附O2的实验研究,研究了不同气氛下煤的着火活化能。结果表明:将惰性气体N2和烟气注入井下,均可有效地减小常温常压下煤对氧气的吸附量,即具有抑制煤自燃氧化反应的作用。其中,烟气对减小煤吸附氧气量的效果优于N2,使同忻矿和高海矿煤样吸附氧气量分别减少了27%和35%。TG实验数据表明,煤样在烟气氛围下燃烧时低温氧化阶段的增重率略小于在空气氛围下燃烧时的增重率,而其着火点大于在空气氛围下燃烧时的着火点。同时,发现煤样在烟气中燃烧时的着火活化能大于在空气中燃烧时的着火活化能,说明煤在烟气氛围下燃烧时对O2的吸附量变小,活化能增大,增加了煤自燃的困难程度。; 高飞邓存宝王雪峰戴风威武司苑; 关键词：烟气煤 TG 活化能

采空区煤层封存CO_2影响因素分析被引量：5: 2017年; 为考察不同物理化学环境对采空区煤层封存电厂烟气中CO_2的影响,利用自行研制的煤大样量吸附装置,对常温常压条件下吸附体系中N_2、SO_2、H_2O及pH影响CO_2吸附的规律进行了实验研究。结果表明,改变物理化学环境可使CO_2的吸附量发生变化,由于吸附亲和性差异和竞争吸附作用,N_2使CO_2的吸附量降低1.4%~2.1%,SO_2气体使CO_2吸附量降低2.3%~3.3%,煤中水分使CO_2吸附量降低2.8%~3.7%;通过对煤样进行酸洗和碱洗处理发现,pH增大或减小后煤样对CO_2的吸附量可增加1.5%~3.8%,并且pH减小时煤样对CO_2的吸附量明显大于pH增大时煤样对CO_2的吸附量。这一结果为增大CO_2气体的封存量提供理论依据。; 高飞邓存宝王雪峰武司苑; 关键词：烟气煤常温常压

水对采空区遗煤吸附电厂烟气影响的理论计算被引量：5: 2017年; 为研究电厂烟气注入采空区时,煤中含水率和烟气中水分对于封存温室气体CO_2和抑制煤自燃的影响,建立干煤和湿煤结构模型,采用巨正则系综蒙特卡洛方法,计算了不同水分含量的烟气组分CO_2/O_2/N2/H_2O在干煤以及不同含水率的湿煤中的吸附行为。结果表明,烟气中CO_2竞争性最强吸附量最大,O_2的物理吸附量极小,烟气中H_2O含量不影响CO_2、N2和O_2的吸附量,可不进行干燥处理直接将电厂烟气注入采空区。随着煤中含水率增加,水分占据孔隙空间,范德华作用减弱,H_2O-H_2O之间的氢键作用增强且提供了额外吸附位。H_2O的等量吸附热升高,吸附位移向吸附作用更强的低相互作用能区域,吸附大量水形成水团簇,与CO_2竞争吸附位,并且占据吸附空间抑制CO_2、O_2、N2的吸附,使其吸附量降低50%以上,因此,注入烟气时应充分考虑采空区煤体的含水率问题。; 金智新武司苑邓存宝戴凤威王雪峰; 关键词：电厂烟气煤

常温常压下采空区遗煤对电厂烟气的吸附被引量：6: 2016年; 采用自制的煤大样量吸附实验装置,对常温常压条件下将电厂烟气注入采空区封存的可行性进行了探讨,对常压条件下煤对双组分N_2/CO_2气体的竞争吸附性进行了研究,并通过理论计算得出煤的结构单元—苯环与N_2、CO_2分子的相互作用能。常温常压下,单组分气体吸附实验得出煤对CO2的吸附量为0.5~1.1 cm^3/g,对N2的吸附量为0.03~0.25 cm^3/g,即煤对CO_2的吸附量远大于N_2的吸附量。煤对CO_2/N_2双组份气体竞争吸附实验得出,混合气体的存在促进了煤对2种气体的吸附,使吸附量均有所增加,即煤吸附电厂烟气的量远大于煤对N_2与CO_2的吸附量。通过理论计算,得出苯环与N2分子的相互作用能为-2.93 k J/mol,与CO_2分子的相互作用能为-26.50 k J/mol,由此可以得出煤吸附CO_2的能力强于吸附N2的能力。这与常压下煤吸附CO_2及N_2实验数据相吻合。; 高飞邓存宝王雪峰戴凤威武司苑; 关键词：常温常压煤电厂烟气相互作用能

塔山矿特厚煤层综放面采空区瓦斯治理措施研究被引量：22: 2016年; 为研究塔山矿采空区不同治理方法效果,解决特厚煤层综放面瓦斯涌出量大及回采期间上隅角异常涌出的问题,采用地面立孔、L型钻孔和高抽巷瓦斯抽采技术治理8204综放面采空区瓦斯。通过对工作面采动覆岩影响规律和地面钻孔、高抽巷位置对瓦斯抽采效果的影响进行模拟,确定不同瓦斯治理方式的合理布置参数。在工作面回采过程中,对瓦斯抽采参数进行现场实测。结果表明,高抽巷平均瓦斯抽采体积分数为37%,明显高于L型钻孔的20%,地面钻孔的2.5%;L型钻孔抽采瓦斯纯量最低,平均为7 m^3/min,而地面钻孔为22 m^3/min,高抽巷为33 m^3/min,都达到治理采空区瓦斯的效果。从施工、投资等因素考虑,得出结论:塔山矿区采用地面立孔和高抽巷治理瓦斯效果最好。; 凡永鹏王钰博; 关键词：特厚煤层综放面采空区高抽巷

电厂烟气注入采空区封存的可行性被引量：3: 2016年; 为了考察将电厂烟气注入采空区实现防火与气体封存的可行性,采用自制的煤大样量吸附装置测定了常温、常压条件下塔山烟煤对各种烟气成分的饱和吸附量,并对烟煤在空气和烟气氛围下对氧气的吸附行为进行了研究.结果表明:将电厂烟气注入井下采空区,每t煤可封存约1.20 m3的CO_2,烟气中SO_2和NO_2可全部被烟煤封存;在物理吸附阶段,烟煤对CO_2的吸附量分别为对N2吸附量的13倍,对O_2吸附量的41倍;在常温、常压条件下,烟煤对N2和CO_2的吸附为物理吸附,12 h已基本达到饱和状态,但烟煤对O_2的吸附随着时间的增加逐渐由物理吸附转变为化学吸附,因此在较长时间内未能达到平衡状态.通过不同气体氛围下烟煤吸附氧气量的数据分析发现,将电厂烟气注入到采空区,因烟煤对氧气的吸附量降低了29%,可有效抑制其自燃反应的进行.研究显示,电厂烟气注入采空区可实现节能减排和灾害治理的统一.; 高飞邓存宝王雪峰武司苑; 关键词：烟煤烟气防灭火

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