【摘 要】
：
凝胶防灭火在煤自燃、矿井火灾等煤火灾害的防控应用研究中得到了长足发展,先后涌现了诸多凝胶防灭火材料与技术,但实际应用中仍然存在成本昂贵、流动性差、井下喷注设备复杂和材料污染工作面等缺点和不足。拟研究制备一种常温为A、B液体,混合后形成粘性低、流动性好、在一定时间内逐步胶凝化的凝胶,且具使用便捷性和良好防灭火性能特点的新型凝胶。基于凝胶理论研究,选择了3种交联剂和5种胶凝剂进行交叉复配实验,根据胶凝
论文部分内容阅读
凝胶防灭火在煤自燃、矿井火灾等煤火灾害的防控应用研究中得到了长足发展,先后涌现了诸多凝胶防灭火材料与技术,但实际应用中仍然存在成本昂贵、流动性差、井下喷注设备复杂和材料污染工作面等缺点和不足。拟研究制备一种常温为A、B液体,混合后形成粘性低、流动性好、在一定时间内逐步胶凝化的凝胶,且具使用便捷性和良好防灭火性能特点的新型凝胶。基于凝胶理论研究,选择了3种交联剂和5种胶凝剂进行交叉复配实验,根据胶凝时间、成胶体系性状、粘度和浓度等指标参数进行评价优选,确定新型凝胶的最佳组分材料、浓度和配比,并通过正交配制实验进行了验证。通过红外实验、热稳定性实验和程序升温实验,研究了煤分子基团分布、凝胶对煤分子基团的影响作用、新型凝胶材料的抗温性能和保水性以及凝胶对煤氧化自燃过程的阻化抑制效能。结果表明:最优组分材料为交联剂L1、胶凝剂J2和改性物质MGP,对应浓度、配比为（L1+MGP-10%+3%）:（J2-8%）=1:1;三种组分材料的浓度变化引起凝胶成胶结果改变的相关度,胶凝剂J2最大、交联剂L1次之,MGP最小;新型凝胶对煤分子基团具有阻化抑制作用,阻化作用随组分A/B浓度的升高而增强,且阻化效能的高低受组分B浓度大小的影响更多;最佳凝胶处理煤样分子基团的吸光度和峰面积均大幅下降,尤其与煤自燃密切相关的羟基、碳氧单键和羰基的降幅更为明显,得到各基团的含量降幅排序为:羰基>碳氧单键>芳香烃>羟基>甲基>亚甲基>碳碳双键>氢键;新型凝胶材料的热稳定性良好,凝胶体系保水可达6 h以上;添加新型凝胶材料能够降低煤自燃过程中CO的产生量及生成率、添加30 g、60 g和90 g时,对1 kg实验煤样的阻化率分别可达37%、54%和65%左右;添加新型凝胶材料能够提高反应的活化能,致使煤氧反应发生愈发困难。
其他文献
榆神矿区赋存大量的优质煤炭资源,但是该矿区水资源匮乏,采煤活动会导致地下水资源漏失,破坏生态环境,诱发地质环境问题。本文以小保当一号井112201工作面为地质背景,采用相似材料模拟和数值模拟的方法,研究单采及复采情况下覆岩的变形规律。在此基础上,对小保当一号井全井田进行开采影响分区预测。本文以实现保护水资源和煤炭安全开采为目标,从小保当一号井水文地质和工程地质资料入手,运用关键层理论、变形分析方法
森林作为地球生态系统的主体,为人类生存和社会发展提供源源不断的物质基础,不仅是一种非常重要的自然资源,还是陆地上面积最广、结构最复杂的生态系统,其在保障林业生产、维护生态平衡以及应对气候变暖等方面均起着不可估量的作用。因此,及时、准确、高效地获取林地变化信息对于林业部门监管林地资源显得极其重要。随着空间技术水平的飞速发展,高分辨率遥感影像的出现为林地变化检测提供了新的思路,大大减少了人力物力的投入
钛及钛合金具有密度低、比强度高、抗蚀性能佳等优点,成为航空航天领域理想的结构材料。而航空工业的高速发展对其构件性能愈加要求苛刻,传统观念下,研究者总是追求钛基复合材料的增强相和基体呈均匀分布,仅产生有限的增强。因此,本文以石墨烯纳米片（GNPs）为增强体,广泛应用的纯钛和Ti-6Al-4V（TC4）为基体,利用粉末冶金调控GNPs的分布形态及基体的变形建立复合材料的多尺度结构,改善其性能。通过光学
皮影戏是中国民间传统文化艺术形式之一,由于网络和多媒体的快速发展,皮影戏作为一种由说、唱及音乐结合,由艺人操作的复杂的视听表演艺术逐渐淡出我们的生活。皮影戏工艺相对繁琐,是中华民族最古老的民间艺术之一,但是没有得到充分的传承和发扬。为更好的传承皮影戏,实体皮影逐渐转化为数字皮影予以保存。数字皮影相较于实体皮影有制作简单、易储存、易传播推广等优势,对中华传统文化的传承与发展增添了新活力。近几年,数字
瓦斯事故是煤矿安全生产的主要威胁之一,瓦斯主要成分为CH4。CO2是造成全球温室效应的主要因素之一,利用CO2驱替煤层CH4,既可以增加CH4产量,也可以降低空气中CO2的含量,具有重要意义。本文以桑树坪煤样为主要研究对象,主要通过实验室实验、COMSOL模拟、现场工业性实验相结合的方式,分析研究CO2驱替CH4的影响因素及现场应用效果,主要研究成果如下:实验数据的基础上结合langmuir拟合方
区块链技术近年来在我国快速发展,其特有的技术特性适应于各个领域信息管理。当前煤矿安全信息管理存在安全信息失真以及安全信息不对称等问题,对矿井安全管理提出挑战。为此,本文以煤矿安全信息为研究对象,探索构建基于区块链技术的煤矿安全信息管理模式,以改善传统煤矿安全信息管理存在的信息孤岛、信息失真等问题。首先,从区块链技术开始着手,对区块链技术的相关概念、关键技术和特有属性进行系统分析与描述。通过文献综述
随着煤矿机械化采掘技术的研究与发展,新型掘进设备的投入使用,由综掘工作面衍生而来的快速掘进工作面出现。其掘进速度加快,会导致粉尘的产生量急剧增大,在巷道内迅速扩散,高浓度粉尘不仅威胁煤矿工人的身心安全,而且阻碍高效生产作业。因此,对快速掘进工作面高效防尘的研究意义重大。本文通过理论分析与数值模拟相结合的方式,对快速掘进巷道长压短抽式通风除尘系统优化并在此基础上,提出多抽风筒除尘系统及附壁风筒控尘系
热表面点火是造成汽车火灾的主要原因之一,其中最易引燃滴落燃油并引起汽车火灾的热表面是发动机舱内部及排气系统所在区域,该区域在汽车运行过程中集聚了大批热址。但目前针对热表面引燃易燃液体的实验数据相对有限,且很少进行基础研究解释热表面点火机理。因此,开展汽车热表面引燃发动机润滑油点火及燃烧特性的实验研究,对热表面点火机理的理解、热表面点火的防治及提高汽车工业系统的安全性有重大意义。为此,本文在不同的实
在高突矿井,煤巷的瓦斯治理严重地制约了采掘工作的接续,因此如何改善煤巷瓦斯抽采效果已经成为了一项非常重要的科学技术课题。在我国贵州省、云南省和四川省等省份煤矿存在煤与瓦斯突出危险,普遍面临瓦斯治理难、掘进速度慢、采掘接续紧张等问题。因而,很有必要改善和加强煤矿瓦斯灾害防治能力,缓解采掘接续紧张的现状,降低吨煤生产成本投入,实现矿井安全高效的生产目标。本文以贵州某矿的地质条件作为主要研究背景,采用现
在城乡一体化建设过程中,软土地区出现大量的浅基坑工程,考虑开挖深度、支护意识和工程成本等因素,往往不予支护,导致出现大量事故。针对此问题,基于国家绿色发展理念和生态环保型建筑追求,采用毛竹作为浅基坑支护材料。论文引入概率极限状态法,以桩顶横向位移作为判定指标,考虑土体参数和位移参数等不确定性因素,结合Bayesian原理,对基坑和支护桩进行可靠性分析。主要工作如下:（1）根据《建筑基坑支护技术规程