【摘要】：煤炭自燃是威脅煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。煤自燃傾向、持續(xù)漏風(fēng)供氧、積聚熱量、以及上述三個(gè)條件持續(xù)時(shí)間大于煤的自然發(fā)火期是引起煤炭自然發(fā)火的四個(gè)必要因素。因此抑制通風(fēng)供氧是防治煤炭自然發(fā)火的最佳方法。對(duì)于抑制通風(fēng)供氧的方法而言,除傳統(tǒng)利用調(diào)壓措施調(diào)整煤巖內(nèi)外壓差減少漏風(fēng)外,采用封堵技術(shù),減少漏風(fēng)通道漏風(fēng)為較好的選擇。首先,本文針對(duì)漏風(fēng)引起煤層自燃發(fā)火問(wèn)題,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外用于礦井工作面巷道密閉封堵材料的特點(diǎn),并根據(jù)噴涂材料施工工藝特征,以初凝時(shí)間快、強(qiáng)度較大、成本低廉、施工簡(jiǎn)單目的,開(kāi)發(fā)出一種以膠結(jié)材料1和膠結(jié)材料Ⅱ?yàn)榛系膹?fù)合防滅火噴涂封堵材料,研究了膠結(jié)基料比、填充料Ⅲ、增強(qiáng)劑A、復(fù)合外加劑B、復(fù)合外加劑C對(duì)材料基本性能(漿液粘度、初凝時(shí)間和抗壓強(qiáng)度)的影響,對(duì)各組分摻量進(jìn)行了優(yōu)選。結(jié)合正交試驗(yàn)極差法確定該復(fù)合防滅火噴涂封堵材料最優(yōu)膠結(jié)基料比、水固比以及充填料Ⅲ、增強(qiáng)劑A、復(fù)合外加劑B、復(fù)合外加劑C的最佳摻量分別為0.7:0.3,0.6:1,10%,2.5%,1.3%,2%。其次,本文通過(guò)復(fù)合防滅火噴涂封堵材料與不同種類、不同粒度煤體膠結(jié)性能實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:該材料與煤體混合所制試塊28天抗壓強(qiáng)度均大于2.3MPa,反映出該材料與煤體膠結(jié)性能優(yōu)異,在實(shí)際工程應(yīng)用中能夠有效膠結(jié)、穩(wěn)固碎裂煤體;通過(guò)耐水性實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:復(fù)合防滅火噴涂封堵材料28d試件的抗軟化系數(shù)為0.895,耐水性能良好,滿足礦井封堵要求。最后,結(jié)合噴涂施工工藝特點(diǎn)及復(fù)合防滅火噴涂封堵材料特性,研究出以礦井高壓風(fēng)為動(dòng)力的復(fù)合防滅火噴涂材料施工設(shè)備,并對(duì)復(fù)合防滅火噴涂封堵材料封堵效果進(jìn)行了小型工業(yè)試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)表明,在礦井高壓風(fēng)為動(dòng)力,該新型防滅火封堵材料施工工藝簡(jiǎn)單、安全;膠結(jié)性、耐水性良好,幾乎沒(méi)有開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象;碎裂巷道噴涂后,漏風(fēng)風(fēng)量大幅減少,能夠較好地解決裂隙漏風(fēng)問(wèn)題,是良好的噴涂封堵防滅火材料,對(duì)于治理礦井采空區(qū)因防漏而導(dǎo)致的沒(méi)自燃發(fā)火問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
【圖文】：

自熱溫度后，氧化升溫速率加快，最后達(dá)到煤著火溫度而燃燒起來(lái)，和過(guò)程就是煤的自燃［３｜＿３４１。煤自燃是煤礦生產(chǎn)中的主要自然災(zāi)害之一自燃的原因、機(jī)理、假說(shuō)、影響因素等，對(duì)防治煤自燃具有十分重要。逡逑自燃的條件及過(guò)程逡逑煤自燃的發(fā)生必須具備以下條件逡逑１）煤有自然發(fā)火傾向性，即在常溫下有較高的氧化活性，且呈破碎達(dá)到一定的堆積厚度；逡逑２）有連續(xù)的通風(fēng)供氧條件（一定的氧濃度）；逡逑３）具有持續(xù)的蓄熱環(huán)境條件，即有合適的漏風(fēng)強(qiáng)度；逡逑４）上述三個(gè)條件在同一地點(diǎn)必須持續(xù)一定的時(shí)間，即氧化時(shí)間充分。逡逑自燃發(fā)生條件示意圖如圖２．１所示：逡逑

士論文邐煤自燃及煤自燃火需要熱量的聚集，需要一個(gè)較長(zhǎng)的蓄熱過(guò)程，這個(gè)階段稱的自燃準(zhǔn)備期。在潛伏期，煤與氧的作用是以物理吸附為氧化速度慢，放熱很小，無(wú)宏觀效應(yīng)；經(jīng)過(guò)潛伏期后煤的燃暗。潛伏期的長(zhǎng)短取決于煤的自燃傾向性和外部條件。逡逑熱階段：逡逑升高起至其溫度達(dá)到燃點(diǎn)的過(guò)程叫自熱階段。自熱過(guò)程是氧化生成熱量逐漸積累、溫度自動(dòng)升高的過(guò)程。經(jīng)過(guò)潛伏加，放出熱量使煤溫升高，不穩(wěn)定氧化物先后分解成水、＜：０２，，使煤溫升高，超過(guò)臨界溫度Ｔｃ邋（６０－８０°Ｃ），氧化加劇，碳?xì)浠衔铩錃�、ＣＯ、�?２等可燃?xì)怏w，當(dāng)達(dá)到著火溫
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD752.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 李萬(wàn)仕;胡少文;;易自燃厚煤層綜放開(kāi)采綜合防滅火技術(shù)[J];煤礦開(kāi)采;2013年04期

2 李曉;;三相泡沫在防治平煤一礦采空區(qū)自然發(fā)火中的應(yīng)用研究[J];現(xiàn)代企業(yè)教育;2012年02期

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5 時(shí)國(guó)慶;王德明;仲曉星;;防滅火三相泡沫在采空區(qū)中穩(wěn)定性的模型試驗(yàn)研究[J];煤礦安全;2010年05期

6 田兆君;王德明;徐永亮;秦波濤;仲曉星;;礦用防滅火凝膠泡沫的研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

7 秦波濤;張雷林;王德明;姚元領(lǐng);;采空區(qū)煤自燃引爆瓦斯的機(jī)理及控制技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2009年12期

8 鄔劍明;劉超;吳玉國(guó);周春山;;淺埋藏復(fù)合煤層開(kāi)采漏風(fēng)防治技術(shù)研究[J];中國(guó)煤炭;2009年05期

9 鄭念念;何真;孫海燕;王寬;童明德;;大摻量粉煤灰泡沫混凝土的性能研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年07期

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3 阮國(guó)強(qiáng);鮑店煤礦粉煤灰膠體防滅火技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2698806