為治理煤礦采空區(qū)隱蔽的自燃火災(zāi),研發(fā)一種超細(xì)氣溶膠固體顆粒材料.將磷酸二氫銨、氯化鎂、硼酸鋅、滑石粉、硬脂酸鈣、絹云母、白土、白炭黑按質(zhì)量比為80∶20∶4∶3∶2∶2∶2∶1的比例混合研磨后,形成粒徑小于100μm超細(xì)顆粒.該顆粒能夠有效抑制煙煤中C—O等含氧結(jié)構(gòu)的活性.通過20～270℃的升溫氧化實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的氣溶膠顆粒阻化率最高為70.2%,同時(shí)發(fā)現(xiàn)覆蓋在煤表面的氣溶膠顆粒從170℃開始形成致密的膠結(jié)層.使用氣溶膠顆粒可使20～120℃與400～500℃溫度范圍內(nèi)的煤氧化活化能最高增大15.7%;與N₂相比,添加P/Cl無(wú)機(jī)超細(xì)氣溶膠顆粒滅火效率更高,50 min以內(nèi)可讓燃煤溫度降至100℃以下,同時(shí)可防止煤火復(fù)燃;氣溶膠顆粒沉積速率約為0.86×10^-2～3.80×10^-2 m/s,在采空區(qū)內(nèi)具有均勻擴(kuò)散的特性. 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

氧化升溫裝置

在模擬滅火實(shí)驗(yàn)中,將1 kg煙煤裝入自制的實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)(圖2),裝置體積300 cm × 120 cm × 40 cm(長(zhǎng)×寬×高),點(diǎn)燃10 min后,燃煤轉(zhuǎn)入穩(wěn)定陰燃狀態(tài),在入口處通過發(fā)生器噴入氣溶膠顆粒,利用溫度傳感器監(jiān)測(cè)燃煤的溫度,測(cè)試精度為± 0.1 ℃.為模擬采空區(qū)內(nèi)障礙物存在對(duì)氣溶膠顆粒擴(kuò)散的影響,在裝置內(nèi)每間隔60 cm安裝20 cm×120 cm×40 cm的防火泡沫隔板,沿水平方向兩者間距為120 cm依次放置3個(gè)載玻片采集氣溶膠顆粒,根據(jù)ISO 13320∶2009標(biāo)準(zhǔn),利用Malvern2000激光粒度儀測(cè)試氣溶膠顆粒的粒徑分布.氣溶膠顆粒發(fā)生器的載氣是N2,其儲(chǔ)存壓力為0.1 MPa.氣溶膠顆粒的消耗速率為60 g/min.此外,還進(jìn)行了只通入N2的對(duì)照實(shí)驗(yàn),監(jiān)測(cè)滅火全過程的溫度變化數(shù)據(jù).2 結(jié)果與討論

2種煙煤紅外光譜檢測(cè)煤樣的官能團(tuán)分布如圖3所示.從圖3可知,山東煙煤中的主要有機(jī)結(jié)構(gòu)包括:波數(shù)3 412 cm-1處的-OH伸縮振動(dòng);波數(shù)2 992和2 849 cm-1處的-CH2-伸縮振動(dòng);波數(shù)1 586和1 432 cm-1處的C=C骨架振動(dòng);波數(shù)范圍1 175～1 028 cm-1內(nèi)的C—O伸縮振動(dòng).安徽煙煤主要官能團(tuán)包括:波數(shù)3 406 cm-1處的-OH伸縮振動(dòng);波數(shù)2 910和2 843 cm-1處的-CH2-伸縮振動(dòng);波數(shù)1 592和1 438 cm-1處的C=C骨架振動(dòng);波數(shù)范圍1 206～1 040 cm-1內(nèi)的C-O伸縮振動(dòng).2種煙煤官能團(tuán)含量變化如圖4所示.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3463967