延长主力油层泡沫水泥堵剂体系配方优化与性能研究

针对延长石油主力油层油井堵水及井壁再造问题,对泡沫水泥体系中发泡剂、稳泡剂、水灰比、缓凝剂、木纤维等添加剂进行了室内优化实验,确定了适合延长石油主力油层油井堵水的泡沫水泥浆体系配方:G级油井水泥浆体系为:0.5%AES+0.3%CMC+G级油井水泥浆(水灰比为0.44~0.55)+0.2%缓凝剂+0.2%木纤维;800目超细水泥浆体系为:0.5%AES+0.3%CMC+800目超细水泥浆(水灰比为0.55~0.60)+0.2%缓凝剂+0.2%木纤维。并对优化后的泡沫水泥浆体系进行了动态封堵性能评价实验。实验结果显示,优化后的泡沫水泥体系具有较强的封堵调剖能力以及封堵的稳定性。     

防灭火三相泡沫添加剂的实验

通过对粉煤灰物理特性和化学成分分析，在其浆液中加入一种合适的发泡剂和稳泡剂，经过物理发泡方式形成粉煤灰三相泡沫，用于防治矿井自然发火。对所选发泡剂在粉煤灰浆液中的发泡性能以及稳泡剂和浆液浓度对粉煤灰三相泡沫稳定性的影响进行了系列实验，井对实验结果进行了分析。指出KDF-l发泡剂适合制备发泡倍数较高、稳定时间较长的煤灰三相泡沫，给出了KDF-l发泡剂用于浆液发泡的最佳浓度。     

新型防火泡沫材料研究

为了解决采空区自然发火、漏风严重等问题,提出了采用新型泡沫水泥材料来减少甚至杜绝采空区自燃.在已有的泡沫材料基础上,以水泥、发泡剂、速凝剂等配置成泡沫水泥.本文通过相关实验,测试了发泡剂与水不同比例下发泡水泥的稳泡时间,密度,强度,流动性和堵漏风特性.根据实验结果,得出发泡剂与水比例为1:50时,泡沫水泥的漏风量最小,堵漏风效果最好.配制了速凝剂含量不同的水泥样品,通过分析不同含量下水泥的凝结时间,得出速凝剂的含量在4.6%～5.0%时凝结时间较短,凝结效果最佳.泡沫水泥材料的性能和堵漏风效果比已有防火材料得到很大改善,具有很好的应用前景.     

矿用泡沫降尘剂的研究

根据煤矿对降尘方面的需要,优选发泡剂和稳泡剂配制矿用泡沫降尘剂。采用改进的Ross-Miles方法,对选取的发泡剂和稳泡剂的发泡量、泡沫半衰期进行测量,运用均匀设计方法安排发泡剂和稳泡剂的复配实验,并对其结果进行了分析,研究结果对煤矿泡沫降尘工作有一定的指导意义。     

热采变温条件下发泡剂评价指标及方法研究

为了对稠油热采高温用发泡剂的发泡性能、稳泡性能及封堵性能进行客观地评价,测定了不同温度条件下高温发泡剂的最大发泡剂体积、半衰期,基础压差以及封堵压差等,引入了高温泡沫平均综合指数及高温泡沫平均阻力因子两项指标,形成了对变温过程中发泡剂性能的综合评价方法,为稠油油田热采条件下目标油藏封堵调剖所用的高温泡沫发泡剂的筛选评价提供参考。     

巷道高冒火区自燃火灾综合防治技术实践与分析

本文针对中煤平朔井工一矿19106工作面采空区火灾特点,采用以灌注大流量三相泡沫为主结合注水、灌注凝胶、风流调整、端头封堵等的综合防灭火技术对火区进行综合治理,使采空区火灾内CO气体浓度减低至安全标准以下,有效地扑灭了19106工作面采空区火灾,保证了19106工作面安全生产。研究结果可为煤矿采空区防灭火提供指导。     

泡沫-聚合物复合体系性能及长期稳定性评价

针对稳泡剂对泡沫体系XHY-4作用,开展了复合泡沫体系性能及长期稳定性评价实验。实验结果表明,当XHY-4有效浓度为0.15%、稳泡剂HPAM浓度1 200 mg/L时,复合泡沫体系较单一泡沫体系的发泡能力没有明显变化;但稳定性有很大提高,析液半衰期和泡沫半衰期增幅分别为119%和131%,并且随温度和矿化度的增大,泡沫稳定性降低;复合泡沫体系的稳定性与稳泡剂HPAM视黏度随老化时间变化具有相关性,均表现为随老化时间的增加,先呈缓慢下降趋势再大幅减少;第30 d和第60 d稳泡剂HPAM的黏度保留率分别为70%和16.6%;而较未老化时的析液半衰期分别下降23.4%和30.6%,泡沫半衰期分别下降9.52%和42.4%。驱油实验结果表明复合泡沫体系较单一泡沫体系更能够提高采收率,其增加幅度达5.43%;但复合泡沫体系提高采收率幅度随老化时间的增加而减小。     

三相泡沫防灭火技术应用实践

根据三相泡沫灭火原理和煤矿面实际情况，设计了防灭火工艺流程，在易自燃发火煤层工作面应用，工艺简便、安全环保、价格低廉，对采空区防灭火效果显著，且有助于降低瓦斯浓度，形成良好的工作环境     

对综放采空区隐蔽火源点防治新技术的认识

针对目前综放采空区各种防灭火技术与材料存在的不足,本文分析了综放面煤层自燃火灾特点,并对三相泡沫的组成、特点、发泡机理、及防治采空区煤炭自燃机理等几方面进行了阐述和分析。     

姚桥煤矿7013工作面撤架期间自燃隐患点防灭火技术的研究及应用

针对姚桥煤矿7013工作面撤架期间,工作面支架顶部易出现各类高冒点、裂隙、采空区遗煤等隐患点,若处理不到位易引发煤炭自燃.理论分析了撤架期间煤自燃影响因素为顶板松散煤体、采空区遗煤、采空区漏风和撤架速度慢等因素,提出了综合防灭火技术,包括上下隅角封堵技术、支架顶部压注防灭火材料技术、工作面稳定通风系统技术、快速撤架方案...     

三相泡沫防治煤炭自燃的特性及应用

介绍了三相泡沫的防灭火特征,分析了三相泡沫的覆盖效果和阻化特性,实验研究了三相泡沫扑灭多孔介质中的高位火源. 结果表明,靠大流量的三相泡沫不断渗透、堆积和扩散,能将整个采空区完全覆盖,可防治采空区内任何位置的火源. 根据矿井采空区及三相泡沫的特性推导出三相泡沫的扩散距离、注浆管出口离工作面的距离及连续注三相泡沫的时间. 通过三相泡沫在大兴煤矿N2 703综放工作面的实际应用,提出了向采空区预埋管注三相泡沫的方案,并成功地防治了该面的煤炭自燃.     

采空区注氮防灭火技术的研究

采煤工作面采空区依据漏风状况划分为冷却带、自燃发火带和窒息带，对其现场测定可以确定工作面采空区自燃发火的范围。在该范围内注氮防灭火，必须保证注氮纯度和注氮量，提高注氮连续性和检测技术的可靠性，同时采取必要的减少采空区漏风的措施是注氮防灭火成功与否的关键。     

防煤自燃聚乙烯醇泡沫材料的制备及性能

为防止煤炭自燃,采用隔氧性能优良的聚乙烯醇(PVA)为基料,添加改性剂、促凝剂和发泡剂制备了PVA隔氧泡沫材料,并对其隔氧性能和稳定性进行了研究.实验得到最优的PVA隔氧泡沫材料配方(wB％)为:94.81％水、4％ PVA,1％改性剂A,0.15％促凝剂B和0.04％3#发泡剂;模拟煤炭堆储条件,对聚乙烯醇隔氧泡沫材料的隔氧性能和稳定性进行了40d测定.结果表明,此PVA隔氧泡沫材料能有效阻隔氧气进入,使箱体中氧气浓度从21％降至5％以下,并且实验前后PVA隔氧泡沫材料状况良好,无破损.     

东滩矿14308综放面采空区三带实测分析

针对东滩矿14308综放工作面采空区自燃严重的问题,采用打钻的方式对采空区进行气体监测,定期取样,用色谱分析仪分析采空区气体成分及浓度,采用三次样条插值的方法,按氧气浓度确定“三带”的具体范围,得出氧化“三带”的分布,为综放工作面防灭火措施的确定提供可靠依据。     

红庙矿易燃煤层采空区注砂防灭火技术

红庙煤矿开采煤层变质程度低，自然发火期仅为1.5～3个月，在工作面后方采空区内浮煤经常发生自燃。经过多年的防灭火经验，当工作面内布置有灌浆管路时，从工作面下端向上端方向依次注砂，在采空区内形成一道砂墙，有效地控制了浮煤自燃。经计算机模拟计算和注砂措施的效果考察，给出了试验工作面的最佳注砂砂墙长度。     

天池矿102综放孤岛工作面以风治火技术

 为了防治天池煤矿15#煤层102 综放孤岛工作面采空区煤炭自燃发火,基于采空区自燃“三带”划分标准和数值模拟的方法,采用流体力学COMSOL 计算软件,研究了工作面不同进风量时采空区氧化升温带的变化规律,确定了氧化升温带的范围,得到工作面供风量与氧化升温带宽度的拟合曲线。通过现场实践,研究了加强封堵和均压等以风治火技术对103 回风闭墙采空区CO 体积分数的影响。研究结果表明,U+I 型102 工作面采空区自燃发火主要是由采空区漏风引起;氧化升温带宽度随着工作面供风量的增加而增加;均压后,103 回风闭墙采空区的CO 体积分数由最开始的超过20×10^-6降至5×10^-6。在102 综放孤岛工作面的现场实践表明,运用以风治火技术防治天池煤矿采空区遗煤自燃是可行的,对于类似综放孤岛工作面防止遗煤自燃有一定借鉴意义。     

钒矿矿石自燃机理及控制技术

中村钒矿矿石开采过程中,出现了采空区矿石自然发火现象,采空区漏风强度大,火区范围大且位置模糊,在灭火过程极易发生爆炸,严重危胁着钒矿的安全开产.本文在分析钒矿矿石特征及物质成份的基础上,掌握了钒矿自燃的机理和燃烧特征.根据钒矿采空区着火的特点,利用液态二氧化碳对火区进行治理,设计了液态二氧化碳释放工艺及管路的布置方案,确定了液态二氧化碳的注入量.通过对钒矿采空区自燃火区进行有效的隋化和降温,抑制和熄灭了火灾,保障了矿山的安全生产.     

综放工作面回收期间自然发火原因理论分析

从矿井火灾的基本要素和煤炭自燃的条件出发,以煤层自然发火机理为理论基础,对有自燃倾向综放工作面自然发火原因进行了理论分析,并提出了相应的防灭火措施.