本文關(guān)鍵詞：松散煤體中放射性氡多角度擴散實驗系統(tǒng)研制及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源,是一種不可再生資源。煤自燃不僅造成資源的大量浪費,而且對礦井的安全生產(chǎn)造成嚴重的威脅。煤自燃通常發(fā)生在礦井深處,火源位置隱蔽,因此,煤自燃隱蔽火源位置的探測成為煤礦防滅火工作的重大難題。同位素測氡法作為眾多煤自燃隱蔽火源位置探測方法之一,已在礦井防滅火工作上取得了一定的成效,國內(nèi)外學者們對于煤自燃時氡的運移規(guī)律也進行了一定的研究,目前,對于煤體中放射性氡豎直方向上的運移規(guī)律已經(jīng)有所研究,但由于煤礦井下火源存在于一個空間,氡的擴散是各向的,僅研究氡在單一豎直方向上的運移和吸附規(guī)律,不能滿足氡法探測火源的需要,且無法保證探測結(jié)果的準確性。因此,需充分考慮氡的空間各向擴散特性,在水平和傾斜方向上進行進一步研究,完善和擴充氡的運移規(guī)律,為氡法探測火源提供可靠依據(jù),提高探測精度,及時消除火源,保證煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)。氡(Rn-222)是自然界中天然存在的具有一定放射性的惰性氣體,其分布廣泛而分散,且具有強烈的擴散能力;煤自燃溫度和煤巖空隙度是地下煤自燃時影響氡運移的兩個最為關(guān)鍵的因素,較大的煤自燃溫度和煤巖空隙度都會對氡的擴散和運移產(chǎn)生一定的促進作用。本論文主要采用理論分析、實驗系統(tǒng)研發(fā)和實驗研究相結(jié)合的方法,分析了氡的產(chǎn)生、來源和基本性質(zhì),探討了地下煤自燃時氡運移的影響因素,并以此為基礎(chǔ)依據(jù),自行設(shè)計研發(fā)了松散煤體中放射性氡多角度擴散實驗系統(tǒng),研究了煤自燃升溫氧化過程中放射性氡在松散煤體中不同擴散方向上的運移規(guī)律,主要研究成果概括如下:(1)設(shè)計研制了松散煤體中放射性氡多角度擴散實驗系統(tǒng),實驗系統(tǒng)主要由擴散管道、溫度測控系統(tǒng)、角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)四部分組成,擴散管道提供氡擴散運移的主要場所,可通過溫度測控系統(tǒng)調(diào)控煤體介質(zhì)的溫度,通過角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整擴散管道的角度,進行煤自燃氧化升溫過程中氡在不同方向上的擴散實驗。(2)開展了多角度氡擴散實驗,表明:在擴散方向上,隨著距氡源距離的增大,氡濃度大體呈線性減小的趨勢,并逐漸趨于平穩(wěn),氡濃度衰減率及衰減量逐漸降低;隨著溫度的升高,氡濃度總體呈線性增長趨勢,且在擴散方向上,氡濃度衰減量增大,衰減率減小;距離氡源越遠,氡濃度受溫度變化的影響越弱。(3)擴散方向?qū)﹄边\移和分布特征有較大影響,隨著擴散角度的增加,氡的擴散能力逐漸增強,氡濃度的變化趨勢大體可分為緩慢增長期、平穩(wěn)期、快速增長期三個階段,氡在傾斜方向上的擴散能力顯著高于水平方向;氡在水平方向上的運移受溫度影響較弱,而在豎直方向上的運移受溫度影響較明顯。自主研制的松散煤體中放射性氡多角度擴散實驗系統(tǒng),實現(xiàn)了煤自燃氧化升溫過程中氡在水平和傾斜方向上的擴散規(guī)律實驗研究,為同位素測氡法探測煤層隱蔽火源提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：煤自燃 火源探測 氡 運移規(guī)律 實驗系統(tǒng) 實驗研究
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展趨勢11-14
• 1.2.1 測氡法探測煤火研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 放射性氡運移規(guī)律研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 存在的問題及發(fā)展趨勢14
• 1.3 研究內(nèi)容及研究目標14-15
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 研究目標14-15
• 1.4 研究方案及技術(shù)路線15-17
• 1.4.1 研究方案15
• 1.4.2 技術(shù)路線15-17
• 2 氡的基本性質(zhì)及地下煤自燃時氡運移的影響因素分析17-24
• 2.1 氡的產(chǎn)生、來源及基本性質(zhì)17-22
• 2.1.1 氡的產(chǎn)生17-18
• 2.1.2 氡的來源18-20
• 2.1.3 氡的基本性質(zhì)20-22
• 2.2 地下煤自燃時氡運移的影響因素分析22-23
• 2.2.1 煤自燃溫度對氡運移的影響22
• 2.2.2 煤巖空隙度對氡運移的影響22
• 2.2.3 煤巖滲透性對氡運移的影響22-23
• 2.2.4 地下水對氡運移的影響23
• 2.2.5 礦井通風狀態(tài)對氡運移的影響23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 松散煤體中放射性氡多角度擴散實驗系統(tǒng)的研制24-31
• 3.1 實驗系統(tǒng)構(gòu)成及功能24-27
• 3.1.1 擴散管道24-25
• 3.1.2 溫度測控系統(tǒng)25-26
• 3.1.3 角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)26-27
• 3.1.4 支撐系統(tǒng)27
• 3.2 實驗系統(tǒng)特點27-28
• 3.3 實驗原理及方法28-29
• 3.3.1 實驗原理28
• 3.3.2 實驗方法28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-31
• 4 松散煤體中放射性氡多角度擴散實驗研究31-61
• 4.1 實驗條件31
• 4.2 溫度影響松散煤體中氡運移和分布規(guī)律實驗31-50
• 4.2.1 水平方向擴散實驗31-36
• 4.2.2 30°方向擴散實驗36-41
• 4.2.3 45°方向擴散實驗41-45
• 4.2.4 60°方向擴散實驗45-50
• 4.3 擴散方向影響松散煤體中氡運移和分布規(guī)律實驗50-52
• 4.4 松散煤體中氡傾斜擴散時水平和豎直方向分布規(guī)律52-60
• 4.4.1 氡在水平方向上的分布規(guī)律52-56
• 4.4.2 氡在豎直方向上的分布規(guī)律56-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 5 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 主要結(jié)論61-62
• 5.2 研究展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-70
• 附錄70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 晉明月;董超;孫浩博;;煤自燃影響因素權(quán)重的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J];煤礦安全;2012年12期

2 張立紅;;井下遺煤自燃的影響因素分析與研究[J];山西煤炭;2012年12期

3 譚波;胡瑞麗;高鵬;李凱;;煤自燃災(zāi)害氣體指標的階段特征試驗研究[J];中國安全科學學報;2013年02期

4 賈淑潔;;煤自燃的原因及傾向性預(yù)測[J];科技傳播;2013年10期

5 高曉群;;煙煤自燃的分析與預(yù)防[J];中小企業(yè)管理與科技(下旬刊);2013年12期

6 郭興明,徐精彩,惠世恩;煤自燃過程中極限參數(shù)的研究[J];西安交通大學學報;2001年07期

7 徐精彩,王華;煤自燃極限參數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法[J];煤炭學報;2002年04期

8 文虎,許滿貴,李莉,代愛萍;煤自燃的熱量積聚過程及影響因素分析[J];遼寧工程技術(shù)大學學報;2003年02期

9 余明高,賈海林,潘榮錕;烏達礦區(qū)煤自燃預(yù)測標志氣體研究[J];河南理工大學學報(自然科學版);2005年02期

10 劉愛華;蔡康旭;;青山礦煤自燃預(yù)報標志氣體研究[J];煤炭科學技術(shù);2006年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陸偉;;防治煤自燃新技術(shù)一高倍阻化泡沫[A];2007年全國煤礦安全學術(shù)年會會議資料匯編[C];2007年

2 豐丙章;;煤自燃火災(zāi)防治技術(shù)研究[A];2004全國阻燃學術(shù)年會論文集[C];2004年

3 肖e

本文編號：354738