矿用防灭火新型凝胶泡沫和蓄热导向排放装置

1 绪论
1．1 研究背景与研究意义
1．2 煤自燃防治国内外研究现状及其评价
1．3 新型煤自燃防治方法的提出
1．4 主要研究内容
1．5 技术路线与研究方法

2 凝胶泡沫形成机理
2．1 凝胶及其制备
2．2 发泡剂及其发泡机理
2．3 凝胶泡沫的形成机理
2．4 本章小结

3 凝胶泡沫制备的实验研究
3．1 泡沫和凝胶的评价方法
3．2 凝胶泡沫配方的确定
3．3 凝胶泡沫制备系统
3．4 本章小结

4 凝胶泡沫对煤的表征结构的影响
4．1 凝胶泡沫的选择及装置介绍
4．2 电镜扫描实验
4．3 电镜扫描实验结果及分析
4．4 本章小结

5 凝胶泡沫对煤的微观结构的影响
5．1 傅立叶变换红外光谱
5．2 煤样微观结构的采集
5．3 煤样红外光谱的谱图及数据分析
5．4 本章小结

6 凝胶泡沫防治煤自燃机理及阻化特性研究
6．1 凝胶泡沫防灭火机理研究
6．2 凝胶泡沫阻化特性实验研究
6．3 本章小结

7 凝胶泡沫流变性研究
7．1 凝胶泡沫的流变特性
7．2 凝胶泡沫在管道中的流动特性
7．3 本章小结

8 矿用防灭火凝胶泡沫现场应用
8．1 三河尖煤矿71102工作面火灾治理
8．2 三河尖煤矿72205工作面火灾治理
8．3 秦源煤业N104工作面火灾治理
8．4 金黄庄煤矿B102工作面火灾治理
8．5 本章小结

9 煤堆水分抑制煤自燃实验研究的理论基础
9．1 不同变质程度煤样的特征温度
9．2 煤自燃倾向性测定的理论和基础
9．3 传热学基本定律
9．4 煤堆自燃基本理论
9．5 本章小结

10 含湿率对煤自燃过程影响的研究
10．1 实验的设计
10．2 不同含湿率煤样的制备及其自燃特性测定
10．3 不同含湿率煤自燃特性测定过程及结果分析
10．4 本章小结

11 煤堆水分吸收和蓄热导向排放装置的设计
11．1 国内外散热装置应用现状
11．2 煤堆水分吸收和蓄热导向排放装置设计思路
11．3 煤堆水分吸收和蓄热导向排放装置外形和材料设计
11．4 干燥剂的选取和复配
11．5 煤堆水分吸收和蓄热导向排放装置的工作原理及其优点
11．6 本章小结

12 装置阻燃效果的实验研究
12．1 实验系统
12．2 实验过程及结果分析
12．3 本章小结

13 结论与展望
13．1 主要结论
13．2 主要创新点
13．3 今后研究工作的展望
参考文献

煤自燃严重威胁着煤矿安全生产和矿工的生命安全。为了防治煤自燃，国内外采用了灌浆、惰气、阻化剂和凝胶等技术，但这些技术都存在一些不足。针对这些不足，提出了结合凝胶和泡沫各自优点的凝胶泡沫技术。论述了凝胶泡沫的形成机理、制备方法、阻化特性和流变特性，以及凝胶泡沫对煤的表观特征和微观结构的影响。凝胶泡沫利用凝胶固水特性和泡沫堆积、延展特性防治煤炭自燃，为矿井煤自燃火灾防治提供了一项新的技术手段。自主设计的水分吸收和蓄热导向排放装置，提取、疏导煤堆内部热量技术能够通过破坏煤堆蓄热环境从根源上解决煤堆自燃问题，降低其自燃的几率，且对煤质的影响也比较小，为煤堆火灾防治提供新的思路和手段。