本文關(guān)鍵詞：煤自燃膠體阻化泡沫防火裝置的研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭是我國的主要能源之一,占據(jù)主導(dǎo)地位,我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開煤炭。在將來工業(yè)的發(fā)展過程中,煤炭作為重要能源的支持作用會(huì)越來越重要。隨著煤礦開采規(guī)模的不斷變大,開采深度的加深,煤自燃時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影響著煤礦井下工人的生命安全,制約著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。采空區(qū)存在很多的浮煤,并且有持續(xù)不斷的漏風(fēng),進(jìn)而提供氧氣,因此采空區(qū)存在很好的蓄熱環(huán)境,采空區(qū)的自燃“三帶”是動(dòng)態(tài)移動(dòng)的、高溫分布范圍廣、高溫點(diǎn)非常隱蔽,因此當(dāng)采空區(qū)發(fā)生自燃時(shí),波及的面積非常大,進(jìn)而給滅火帶來很大的困難。當(dāng)前煤自燃的防治技術(shù)主要是降低溫度(如灌水、注漿、壓注膠體、壓注三相泡沫等)和注惰氣(如注氮?dú)�、注二氧化碳�?,這些技術(shù)在防治煤礦近距離采空區(qū)低位空間中的火災(zāi)效果比較明顯,但是對于遠(yuǎn)距離采空區(qū)的高位空間的火災(zāi)防治效果不佳。在采空區(qū)內(nèi)部容易發(fā)生煤自燃,采空區(qū)內(nèi)環(huán)境復(fù)雜,面積大,著火點(diǎn)比較隱蔽,著火位置難以確定,一般的防火材料不能夠大面積的進(jìn)行充填,并且堆積性差,對采空區(qū)火災(zāi)的防治效果較差。因此提出膠體阻化泡沫防火技術(shù),研制出膠體阻化泡沫制備裝置,膠體阻化泡沫在采空區(qū)內(nèi)可以降低氧氣濃度、惰化、堵漏,利用泡沫的流動(dòng)特性把阻化材料輸送到采空區(qū)的隱蔽區(qū)域,由于泡沫具有堆積的特點(diǎn),因此可以在采空區(qū)高位空間迅速堆積。本論文在前人研究泡沫防火的基礎(chǔ)上做了新的嘗試,研制出新的膠體阻化泡沫制備裝置,通過兩級發(fā)泡裝置實(shí)現(xiàn)高分子膠體阻化液的高效發(fā)泡。本論文在理論分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出兩級發(fā)泡裝置,發(fā)泡裝置選取射流比例混合器實(shí)現(xiàn)高分子膠體阻化液的自動(dòng)配比,射流比例混合器的各部分尺寸根據(jù)流體力學(xué)的知識(shí)進(jìn)行計(jì)算,對射流比例混合器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),選出適合膠體阻化泡沫制備裝置的射流比例混合器以及最佳供水壓力為0.8MPa。對膠體阻化泡沫制備裝置進(jìn)行了工業(yè)實(shí)驗(yàn),確定了其最佳工作參數(shù)。利用煤的自然程序升溫裝置,分析煤樣經(jīng)膠體阻化泡沫處理前后耗氧速率及指標(biāo)性氣體的濃度變化,利用ANSYS數(shù)值模擬軟件,對膠體阻化泡沫裝置進(jìn)行數(shù)值模擬,進(jìn)一步確定了其工作參數(shù),建立了符合采空區(qū)實(shí)際情況的數(shù)學(xué)模型,對膠體阻化泡沫在采空區(qū)的流動(dòng)情況進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過在某煤礦7309工作面的現(xiàn)場應(yīng)用,確定了煤自燃膠體阻化泡沫防火工藝及設(shè)備參數(shù),取得了較好的現(xiàn)場效果,發(fā)揮出了膠體阻化泡沫的防火效果。
【關(guān)鍵詞】：煤自燃 膠體阻化泡沫 射流比例混合器 膠體阻化泡沫制備裝置 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.1.1 研究背景9
• 1.1.2 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國內(nèi)外現(xiàn)有的防治煤自燃技術(shù)10-11
• 1.2.2 阻化劑防火技術(shù)的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 泡沫防火技術(shù)及裝置的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究內(nèi)容和研究目標(biāo)12-13
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 研究目標(biāo)13
• 1.4 研究方案和技術(shù)路線13-15
• 1.4.1 研究方案13-14
• 1.4.2 技術(shù)路線14-15
• 2 膠體阻化泡沫制備裝置的設(shè)計(jì)及發(fā)泡材料的選擇15-31
• 2.1 膠體阻化泡沫制備裝置的總體設(shè)計(jì)15
• 2.2 射流比例混合器15-24
• 2.2.1 射流比例混合器的結(jié)構(gòu)及原理16
• 2.2.2 射流比例混合器的尺寸計(jì)算16-18
• 2.2.3 射流比例混合器的壓力損失計(jì)算18-24
• 2.3 膠體阻化泡沫制備裝置構(gòu)件的確定24-26
• 2.3.1 帶溫壓補(bǔ)償?shù)臏u街流量計(jì)24-26
• 2.3.2 噴嘴的確定26
• 2.3.3 其他構(gòu)件的選擇26
• 2.4 膠體阻化泡沫制備裝置26-28
• 2.4.1 發(fā)泡室尺寸的計(jì)算26-27
• 2.4.2 膠體阻化泡沫制備裝置的尺寸設(shè)計(jì)27-28
• 2.4.3 膠體阻化泡沫制備裝置的外觀設(shè)計(jì)28
• 2.5 膠體阻化泡沫制備裝置的工作原理及優(yōu)點(diǎn)28-30
• 2.5.1 膠體阻化泡沫制備裝置的工作原理28-29
• 2.5.2 膠體阻化泡沫制備裝置的優(yōu)點(diǎn)29-30
• 2.6 發(fā)泡材料的選擇30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 3 膠體阻化泡沫制備裝置的實(shí)驗(yàn)31-47
• 3.1 射流比例混合器的優(yōu)選實(shí)驗(yàn)31-34
• 3.1.1 射流比例混合器的實(shí)驗(yàn)過程31-32
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析32-34
• 3.2 膠體阻化泡沫制備裝置的參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)34-40
• 3.2.1 膠體阻化泡沫制備裝置的連接34-35
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程35-37
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析37-40
• 3.2.4 膠體阻化泡沫制備裝置的最佳參數(shù)40
• 3.3 膠體阻化泡沫抑制煤氧化特性的實(shí)驗(yàn)40-46
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)原理和裝置40-41
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)過程41
• 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析41-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 煤自燃膠體阻化泡沫輸送數(shù)值模擬47-59
• 4.1 膠體阻化泡沫制備裝置的數(shù)值模擬47-53
• 4.1.1 膠體阻化泡沫制備裝置的模型建立47-48
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分48-49
• 4.1.3 設(shè)置邊界條件49
• 4.1.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析49-53
• 4.2 膠體阻化泡沫在采空區(qū)運(yùn)移的數(shù)值模擬53-58
• 4.2.1 采空區(qū)模型建立53-54
• 4.2.2 模擬結(jié)果分析54-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 5 膠體阻化泡沫制備裝置的現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)59-64
• 5.1 工作面概況59-60
• 5.2 工作面應(yīng)用過程60-62
• 5.3 應(yīng)用結(jié)果分析62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 6 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)65
• 6.3 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70

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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(biāo)的階段特征試驗(yàn)研究[J];中國安全科學(xué)學(xué)報(bào);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(xué)學(xué)報(bào);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(xué)報(bào);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(xué)學(xué)報(bào);2003年02期

9 余明高,賈海林,潘榮錕;烏達(dá)礦區(qū)煤自燃預(yù)測標(biāo)志氣體研究[J];河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

10 劉愛華;蔡康旭;;青山礦煤自燃預(yù)報(bào)標(biāo)志氣體研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2006年07期

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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(xué)術(shù)年會(huì)會(huì)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(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

3 肖e，

本文編號：269763