煤礦自燃發(fā)火嚴(yán)重影響煤礦的安全生產(chǎn)。礦井火災(zāi)屬于傳統(tǒng)五大煤礦災(zāi)害之一,隨著高產(chǎn)高效新技術(shù)的不斷發(fā)展,礦井開采強(qiáng)度加大,采空區(qū)范圍不斷擴(kuò)大,通風(fēng)系統(tǒng)相對復(fù)雜化,使得煤層自燃火災(zāi)進(jìn)一步成為影響煤炭安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一。輕易地就能夠?qū)θ藛T和井下財務(wù)造成傷害,其中,由于煤炭自燃造成的火災(zāi)在總火災(zāi)事故中占據(jù)半數(shù)以上,所以,研究煤炭自然發(fā)火的防治方法具有重要意義。阻化劑預(yù)防煤炭自然發(fā)火是一種簡易、高效、經(jīng)濟(jì)的方法。本文選用兩種常見的鹵鹽阻化劑氯化鎂和氯化鈣,并在其濃度為20%的基礎(chǔ)上,添加聚乙酸乙烯酯作為復(fù)配阻化劑,將實驗煤樣經(jīng)過阻化處理后,通過熱重分析實驗作為手段,以煤的活化能作為阻化效果的評價標(biāo)準(zhǔn),通過對TG曲線進(jìn)行化學(xué)動力學(xué)分析,研究了煤樣經(jīng)阻化處理后煤自燃特性變化規(guī)律。TG曲線反映的失水溫度、著火點(diǎn)溫度這些煤炭自燃特征溫度值,添加阻化劑煤樣的這些溫度值都比添加阻化劑煤樣要高。實驗結(jié)果表明,在選用氯化鈣和氯化鎂作為阻化劑的基礎(chǔ)上,添加一定量的聚乙酸乙酯可以提高煤的阻化效果。當(dāng)選用氯化鎂為阻化劑時候,選用20%氯化鎂+聚乙酸乙酯乳液,以3:2比例可以作為最佳阻化劑;當(dāng)選用氯化鈣為阻化劑的時候,選用20%氯化鈣和聚乙酸乙酯乳液以3:2比例為最佳配比阻化劑,能夠有效抑制煤樣的自燃發(fā)火,在相同阻化效果時,經(jīng)濟(jì)效益有明顯提高,對于阻化劑的應(yīng)用有一定的指導(dǎo)意義。經(jīng)過阻化處理后,通過熱重分析實驗作為手段,以煤的活化能作為阻化效果的評價標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用Coats-Redfern積分法求得煤樣的著火活化能E,指前因子A,用TG曲線計算阻化劑使用之后煤樣氧化增重階段的著火活化能。根據(jù)計算結(jié)果,計算了未添加阻化劑煤樣和添加阻化劑煤樣的反應(yīng)活化能,在使用阻化劑之后活化能明顯高于未使用時。經(jīng)過本文實驗研究和理論計算,得出的結(jié)果可以為之后的阻化劑復(fù)配阻化作用進(jìn)行指導(dǎo),對環(huán)保和成本低廉的效果顯著的阻化劑,還有在預(yù)防火災(zāi)的實踐使用都提供了理論和實踐根據(jù)。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD752.2
【部分圖文】：

100 200 300 400500 600 70010.0800Temperature/℃圖 4-1 東風(fēng)露天礦氯化鈣處理后 8#煤樣 TG 曲線對比風(fēng)露天礦 8#煤樣三種氯化鈣阻化劑處理后實驗溫度值20%氯化鈣 20%氯化鈣+聚乙酸乙烯度/℃ 163.7 180.6度/℃ 308.1 311.2度/℃ 510.4 520.1圖為東風(fēng)露天礦 8#煤樣未使用阻化劑、使用 20%氯化鈣和使用 20%乙烯酯乳液三種情況下煤樣著火溫度的變化折線圖 4-2。

4-4 東風(fēng)露天礦 8#煤樣使用氯化鎂阻化劑三種情況下煤樣著火溫度的知，東風(fēng)露天礦在阻化處理后，煤樣失水溫度在增大，著火不同而逐漸增大，可知煤樣的活化能在不斷增大，和沒有用遏制了它的自燃傾向性，使用了 20%氯化鈣+聚乙酸乙烯酯成果是最明顯的�；}阻化劑阻化東風(fēng)露天礦 16#煤樣煤自燃熱重對比實驗圖（020%氧化鈣20%氧化鈣+聚乙酸乙酯乳液

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文風(fēng)露天礦 16#煤樣兩種氯化鎂阻化劑處理后實驗溫度值20%氯化鈣 20%氯化鈣+聚乙酸乙烯失水溫度/℃ 190.5 200.4著火溫度/℃ 350.7 351.2燃盡溫度/℃ 604.8 607.1圖為東風(fēng)露天礦 16#煤未使用阻化劑、使用 20%氯化鈣和使用 20%氯乙烯酯乳液三種情況下煤樣著火溫度的變化折線圖 4-6。
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本文編號：2851311