双元示踪技术探测煤炭自燃火源的研究

在实验室应用模型实验方法探讨了用ＳＦ６－ＣＦ２ＣｌＢｒ双元示踪气体探测高温火源的可行性。为其应用于煤矿井下作了有益的尝试。     

龙羊峡大坝同位素示踪方法探测渗流场研究

论述出同位素及天然示踪方法探测大坝渗流场的基本原理与试验方法,通过夏季与冬委两次不同水位条件下对龙羊峡大坝进行的同位素综合示踪探测,已初步查清了南北大山水沟水蓄水池的渗流及工业用水补给是造成左岸地下水位偏高的主要原因;综合示踪试验发现顺河断层Ｆ５７存在罗为严重的河水渗,该渗漏造成左岸地下水位的壅高,阻碍了左岸边坡水的排泄;Ｇ４劈理带的渗漏不是引起左岸地下水位偏高的主要原因;跨河断层Ｆ１８,Ｆ７１,     

SF_6示踪气体连续稳定定量释放技术在煤矿漏风检测中的应用

本文阐明了示踪气体连续稳定定量释放技术的基本原理,结合应用实例,分折了该项技术在煤矿漏风检测中的应用。介绍了示踪气体连续稳定定量释放装置。     

测氡法探测自燃火源位置在万柏林煤矿的应用

采用α杯积分测量测氡法对太原市万柏林煤矿的自燃火源位置进行了实地探测,得出了高温火源位置的平面图,为灭火方案设计提供了科学依据.     

利用示踪气体测量风道中风量的研究

目前工程上风道风量测量方法需多点求平均导致过程复杂且测量精度不高,已有的采用示踪气体测风道风量的方法仅知道原理而未对该方法的适应性进行研究,针对这一现状,文章对示踪气体测风道风量的方法进行了进一步的研究,提出了改进的测量方法,并利用数值计算对改进方法的效果进行了验证,对利用该方法测风量可能遇到的问题进行了讨论.结果表明,改进后的示踪气体测风道风量的方法,在各种实际工况下均具有较高的可靠性.     

芦岭矿采空区煤炭自燃发火与开采技术关系的试验研究

采用了包括多点热电偶测定采空区遗煤温度、应用六氟化硫气体示踪和测定漏风压差等综合技术手段研究分析了漏风分布规律。结果发现,遗煤温度变化受漏风温度和漏风强度影响较大;停采线漏风的量及漏风时间受主要进、回风道的布置以及采掘接替安排的影响。由于采用无煤柱开采技术,三个相邻阶段的采空区之间连通,存在漏风,最后又从开采技术上提出了防火措施。     

示踪法在复杂条件下地下管线探测中的应用

在城市地下管线探测中,电磁法是最主要的探测方法。本文结合上海市某非开挖信息管线探测工程,论述了示踪法在地下管线密集,相互间干扰较大且埋设条件复杂地区进行探测的方法和技术。     

用CO2作示踪气体在风工程中的应用

用ＣＯ２为示踪气体代替常用的ＳＦ６，用于室内环境的有关风工程的科研、设计调研等，具有测试方法简便、标气源广价廉、便于推广等优点。文中介绍了用化学吸收法测试ＣＯ２的技术，用ＣＯ２为示踪气体用于科研的应用实例及该方法评价。     

基于温度示踪法的堤坝渗漏探测研究

温度是地下水渗流的天然示踪剂。地层温度的分布在正常情况下是连续有规律的,温度是随地层深度的增加而增大。但在有地下水渗流的影响下,地层的温度分布会产生异常现象。通过采集钻孔中的温度数据,绘制温度曲线;根据温度的异常变化判断地层渗流的情况,如确定地层集中渗漏通道以及地下水的补给关系等信息。利用温度示踪法对西部某水电站进行了地下水探测分析;根据地层中温度的异常,探测出集中渗漏水是从水平排水条带汇集到坝后量水堰,由此提出了相应的处理措施。     

硫化矿石自燃火源探测的红外热成像方法

为了快速确定硫化矿石自燃火源的准确位置,提出利用红外热成像技术探测矿石自燃火源的方法.基于IRI-1011红外热像仪平台,建立硫化矿石堆自燃火源探测系统,并针对系统误差,制造温度查找表,对系统温度重新标定.研究结果表明:在硫化矿石爆堆中,距离矿堆表面10 m的范围内,由于矿石自燃火源存在而导致矿堆表面1.76 m×1.76 m探测区的温差为0.01℃,达到现有热像仪的探测精度,采用红外热像技术应用于井下矿石自燃火源的探测具有可行性;采用热像仪扫描硫化矿石堆表面找出最高温度位置是自燃火源定位的关键.因此,应用红外热成像技术可以探测井下硫化矿石堆自燃火源的位置,从而达到开发新的自燃火源探测系统的目的.     

东欢坨煤矿自然发火标志气体的优化选择

通过实验室实验研究,综合分析选取的4个典型煤样的一氧化碳、乙烯、乙烷等气体的检出温度,对比指标气体优选原则,综合分析了东欢坨煤矿实验检出气体。实验表明,东欢坨矿一氧化碳出现的临界温度值为50℃,4个煤样基本上在110℃左右出现斜率变化增大的情况,并且该气体呈现单调递增趋势。因而,在50～350℃之间,选择一氧化碳作为预测预报煤炭自燃的标志气体是可行的。由于东欢坨煤矿煤层中赋存有CO,因此,在利用CO作为预报预测自燃发火标志气体和采空区密闭内取样分析时,可采用CO浓度差值法和ICO来消除环境因素和风量的影响。     

煤样标志性气体的选择与自燃倾向性实验研究

本文结合某矿采空区的发火现状对标志性气体选择与煤样自燃倾向性进行了系统的实验研究,确定了CO、C2H4、C3H6、C3H8、C2H4／C2H6等气体在适当条件下可以作为该矿煤层自然发火的标志性气体,认定该矿煤层自燃倾向性属于Ⅱ类自燃煤层与Ⅲ类不易自燃煤层。本文的实验研究结果可以用于指导煤矿生产,减少采空区发火的次数和影响范围,降低由此而造成的人员伤亡、财产以及煤炭资源的损失。     

煤炭自燃生成标志气体的红外光谱分析

针对煤自燃氧化过程中生成的生产物能够判断煤自燃的反应过程和机理以及在不同温度下生成的标志性气体可以判断煤自燃的严重程度的问题,采用红外光谱手段对神东矿区6个煤矿不同层位和不同工作面的12个煤样进行了研究。研究结果表明,煤氧化燃烧过程是分阶段进行的,分为失水阶段、氧化阶段、着火燃烧阶段。各阶段的标志气体不一样：失水阶段以H2O吸收峰为主、氧化阶段C2H4、CH4出现显现峰、着火燃烧阶段出现C2H4、CH4强峰。确定煤样在不同温度下生成标志气体的规律,对预测煤的自燃发火具有重要的理论和实际意义。     

桥口、白庙地区天然气地球化学特征及气源追踪

目的 为指导油气勘探,对桥口、白庙地区油气的地球化学特征及气源追踪进行了研究。方法 通过对天然气成分、稳定碳同位素、稀有气体同位素等地化特征的对比研究,准确分析油气的来源地区和层位。结果 桥口地区油气主要来源于前梨园洼陷下第三系烃源岩,天然气为油型气;白庙地区油气成因比较复杂,有来源于前梨园洼陷、葛岗集洼陷的下第三系烃源岩和深部石炭-二叠纪煤系地层烃源岩,其构造翼部为油型气,构造腰部为混合气,构造高部为煤型气。结论 为气源分析提供了一种新方法,对天然气勘探有重要意义。     

煤结构对自燃性的影响

松散煤体在一定的外界环境条件下,其自燃性很大程度上受到煤自身化学结构和孔隙结构的影响,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.通过BET吸附实验与程序升温研究,表明煤样的孔结构与煤样自燃反应性有一定的正相关系.同时,结合红外光谱的研究,得到了实验煤样的分子官能团归属,从煤样化学结构方面对煤自燃性影响因素进行了深入研究.研究结论对给定煤样自燃发火预测预报有重要的理论指导意义.     

燃煤锅炉烟气氟化物检测方法的研究

由于燃煤锅炉烟气氟化物的低浓度特性，直接采用工业污染源烟气氟化物浓度检测标准方法测定燃煤锅炉烟气氟化物常导致测定结果产生较大的偏差。本文通过试验对造成测定结果偏差的原因进行了系统研究，对气态氟和尘态氟采样方法、采样装置、采样参数和氟化物测量方法等检测程序进行了合理改进，使之较好地适用于燃煤锅炉烟气中低浓度氟化物的准确测定。     

不同阻化剂对煤自燃影响的实验研究

为验证"阻化剂对不同的煤样具有选择性,不同的阻化剂对不同煤样的阻化效果不同"这一推论,采用STA449C型-TG/DAT综合热重分析仪对神东矿区六个煤矿不同层位和不同工作面的9个煤样添加阻化剂后的活化能变化规律进行实验研究为研究阻化剂和不同阻化剂对煤自燃过程的影响,结果表明,以着火活化能确定煤自燃阻化效果具有规律性.比较不添加阻化剂与添加阻化剂实验煤样各燃烧阶段的活化能可以看出,添加阻化剂后失水活化能与燃烧活化能降低,着火活化能增大,说明阻化剂在煤的整个燃烧阶段并不是全过程起阻化作用,而是一个催化-阻化-催化过程.在失水阶段起催化作用,在着火阶段起阻化作用,在燃烧阶段起催化作用.这对于应用阻化剂的选择具有实际的参考价值和指导意义.     

煤炭自燃指标气体实验化选与应用

本文介绍了为优选煤炭自然发火的指标气体而设计制作的试验系统结构及特点,提出了优选和应用指标气体的原则,在此基础上对平顶山高庄矿以及大屯矿区四个矿井的指标气体进行了优选。     

大型煤自然发火实验台自动控制系统的设计

煤自燃的发生和发展是一个十分复杂的物理化学过程,大型煤自然发火实验台的建造解决了煤自然发火的实验模拟问题。实验台智能化的自动控制系统可实现煤体温度、气体浓度、环境温度和设备状态的自动检测和监测,数据的采集量和精度大幅度提高,为实现煤自燃过程的数值模拟和预测奠定了良好的基础,为现场实际条件下煤自然发火的预测预报提供了更加可靠的依据。     

煤层燃过程中热解气燃烧氮氧化物排放实验

我国大气中的氮氧化物污染日益严重,燃煤是大气中氮氧化物的主要来源之一。为研究燃煤过程中氮氧化物的排放规律,设计了双层固定床反应器,对煤燃烧产生的热解气和焦炭的燃烧情况分别进行研究。利用实验研究分析煤燃烧时煤中氮元素的分配、热解气析出特性及热解气燃烧时的氮氧化物排放规律。结果表明:煤热解过程中进入热解气和留在焦炭内的N分别为38%和62%。实验结果为分析煤炭层燃过程中NOx排放规律奠定了基础。