无患子皂苷及其复配体系表面性能及润湿煤尘作用研究

无患子果皮中富含的皂苷是一种表面活性高且天然环保的非离子型表面活性剂,与化学表面活性剂复配可协同提高溶液体系的表面性能,降低经济成本及对环境的压力。文中利用超声辅助醇提法从无患子中提取皂苷,与不同类型化学表面活性剂进行复配,研究了皂苷单体及其复配体系的表面性能及润湿煤尘的效果。结果表明:无患子皂苷单体的临界胶束浓度(cmc)为0.51 g/L,临界胶束浓度表面张力为41.3 mN/m,表面性能优越;无患子皂苷与阴离子、非离子、两性离子型化学表面活性剂复配可协同提高溶液表面性能、减少煤尘沉降时间,与阳离子型复配可协同提高表面性能,但煤尘沉降时间增加。总体而言,复配体系在增加煤尘润湿性方面产生协同增效作用大小排序如下:皂苷+顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠(AOT)皂苷+烷基糖苷(APG)皂苷+十二烷基二甲基氧化胺(OA-12)皂苷+十六烷基三甲基氯化铵(1631)。皂苷+APG、皂苷+AOT复配体系浓度大于0.2 g/L时,便可将煤尘沉降时间降至1 min以下,与主流应用的抑尘表面活性剂相比更高效、更经济、更环保。     

ABC/MCA粉体对铝金属粉爆炸特性的影响

为了研究ABC/MCA粉体对铝金属粉爆炸的抑制作用,采用竖直管道粉尘爆炸装置,分别测试了Al/ABC,Al/MCA,Al/ABC/MCA混合粉体的爆炸严重程度,探讨了ABC+MCA复配粉体的协同抑爆机理,并对不同粉体的抑爆效果进行了对比分析,研究结果表明,ABC/MCA粉体的添加,使铝粉爆炸危险性大大降低。与ABC粉相比,MCA粉对铝粉的抑爆作用更加显著。随着MCA粉质量分数的增加,铝粉最大爆炸压力降幅增大,且当MCA粉的质量分数达15. 8%,Al/MCA混合粉体未发生爆炸,ABC+MCA复配粉体对铝粉爆炸也具有抑制作用,添加剂总质量一定时,随着复配比的减小,铝粉最大爆炸压力减小,且降幅增大。复配粉体吸热分解出惰性气体和P2O5,降低反应速率,稀释O2浓度,且P2O5覆盖在铝粉表面,隔绝空气,从而达到协同抑爆作用。最后对比得到不同粉体对铝粉爆炸的抑制效果为:ABC ABC+MCA MCA.     

瓦斯爆炸抑制技术及方法探讨

煤矿井下瓦斯爆炸、煤尘爆炸会引起巨大的财产损失和重大的人员伤亡,采取有效技术措施将危险遏制在灾害发生或者进一步扩大是实现安全生产的重要手段。本文对煤矿瓦斯爆炸以及传播的原理和煤矿采用的抑爆隔爆技术进行了综和概述。     

细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸实验

搭建小尺寸细水雾实验平台,用相应管道模拟矿井环境.在阐明煤尘与瓦斯爆炸传播机理的基础上,研究细水雾抑制管道混合物爆炸的有效性,并对其做定性定量的分析研究.研究发现:在细水雾作用下,煤尘与瓦斯的火焰传播速度会相应减小、所测火焰温度有所降低.当混合物爆炸的威力较大时,细水雾对其相关参数影响较弱,应适当增加压力,改变细水雾的物理化学抑制作用,增强灭火特性.实验结论:细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸的研究为煤矿抑爆装置的研制和安装提供了技术支撑.     

烟煤煤尘爆炸性影响因素试验研究

为研究烟煤煤尘爆炸性影响因素,采用10种烟煤煤样,进行煤尘爆炸性鉴定试验,并测试粒径分散度与工业分析指标.研究结果表明:0.075 mm煤尘比0.2 mm煤尘爆炸火焰长度大,由于小粒径煤尘比表面积较大,成云后湍流度较高,因此爆炸性较强;煤尘粒径分散度越高,爆炸火焰长度越长,爆炸性越强,且0~15?m小粒径粉尘对爆炸性影响作用很大;10%V35%时,挥发分对煤尘爆炸性起到明显促进作用,并得出两者定量拟合关系式;0%M4%为水分抑制煤尘爆炸的敏感区;12%A30%时,灰分起到显著抑爆作用.     

深海环境通用自清洁防污涂层的研究

针对我国深海防污研究与应用刚起步且防污涂料产业技术及工艺落后的现状,该项目从我国南海资源勘查开发的迫切需求出发,优选出了综合性能优良的4种防污涂料基础材料——2种含辣素功能结构的丙烯酸金属盐树脂和2种二硫代二丙酰胺防污剂,并优化了其制备工艺,实现了规模化生产;针对南海的应用环境,通过复配技术优化防污涂料配方体系,研发了具有通用技术特性的自清洁防污涂料,并实现了规模化生产,在潜标、船舶等设施上进行了示范应用,效果良好;从防污性能加速评价方法和具有协同防污作用的防污涂料复配技术方面完善防污涂料理论与技术体系,探索深海环境防污涂层技术体系及其应用。     

纳米粉体对矿井瓦斯的抑爆作用

通过对传统抑爆剂抑制瓦斯爆炸的作用分析,自主改进形成了瓦斯抑爆实验系统,采用最大爆炸压力、压力上升平均速率等指标表征纳米粉体的抑爆性能.实验结果表明,同微米级粉体相比,纳米粉体的抑爆效果更好,甲烷最大爆炸压力、压力上升平均速率分别下降了70.5%和90%以上,爆炸压力峰值时间延长了3倍多.并在纳米粉体表面效应等基本理论的基础上,结合粉体热重分析,从物翟、化学抑制自由基作用及纳米粉体特殊的阻燃抑爆作用分析探讨了纳米粉体对矿井瓦斯的抑爆机理,提出了纳米抑爆粉体的性能表征参数.图5,表2,参12.     

煤矿复合抑尘剂的筛选及性能研究

选取三种表面活性剂,通过单一添加和两两复配模式制备了六种煤尘湿润剂,研究了不同表面活性剂的表面张力和对煤尘沉降时间的影响,并通过模拟实验,分析了不同表面活性剂对降尘效果的影响。实验表明:随着表面活性剂浓度的增大,抑尘剂的表面张力和煤尘的沉降时间不断下降。其中,在浓度0~0.1%范围内,抑尘剂的表面张力和煤尘的沉降时间下降较快,在0.1%~0.4%范围内变化不大。三种表面活性剂相比较,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚丙烯酰胺(PAM)复配,抑尘剂的表面张力和煤尘的沉降时间最小;SDBS和烷基糖苷(APG)复配,抑尘剂的表面张力和煤尘的沉降时间介于单因素表面活性剂(SDBS,PAM和APG)之间;PAM和APG复配,抑尘剂的表面张力和煤尘的沉降时间比单因素表面活性剂大。煤尘湿润剂的最佳方案是:在SDBS与PAM复配时,表面活性剂的表面张力最小,煤尘的沉降时间最短。     

复合磷酸盐型钝化预膜剂的复配与筛选

选取磷酸盐与碳酸盐进行复配,并用正交试验法筛选出一种新型复合钝化预膜剂,采取旋转挂片法进行预膜剂的缓蚀性能测试,并对金属表面微观形貌、元素成分使用SEM电子扫描电镜与能谱(EDS)进行检测分析.结果表明,当磷酸盐、碳酸盐投加量分别为320 mg/L和100 mg/L时,新型复合钝化预膜剂对碳钢A3的腐蚀率为0.074 5 mm/a,对紫铜合金的腐蚀率为0.006 6 mm/a,满足化学清洗后对金属的缓蚀要求;同时,复合磷酸盐型钝化预膜剂对金属具有良好的协同增效缓蚀性能,在金属表面形成稳定的钝化膜,降低了金属的腐蚀速度,增强了金属的抗蚀能力,扩展了单一预膜剂的使用范围.     

CO2—水雾协同抑制瓦斯爆炸的数值模拟研究

为解决CO₂—水雾协同抑制瓦斯爆炸过程中重要物理、化学参数变化等问题,以20L球形爆炸罐为研究对象,采用数值模拟方法研究了不同浓度CO₂(0%、2%、4%、6%)、CO₂—水雾协同抑爆过程中压力时程、爆炸温度与活性自由基的变化。研究结果表明：CO₂—水雾协同抑爆效果要优于同等浓度或压力下的CO₂抑爆或水雾抑爆,且CO₂—水雾协同抑爆不仅能延迟到达爆炸温度峰值的时间,还可以使温度峰值降低,活性自由基·OH和H·也处在相对较低的水平。研究结论对丰富协同抑爆理论与技术创新有一定意义。     

关于岩粉隔爆效果的探讨

根据在德国ＤＭＴ研究院进行的煤尘连续爆炸时岩粉隔爆效果的实验数据,分析与探讨了在煤尘的一次爆炸和重复爆炸时,岩粉局部惰化效果等问题。     

中国油页岩粉尘爆炸特性实验研究

为掌握中国油页岩粉尘爆炸特性,利用标准测试装置对国内4个主要矿区的油页岩样品进行了粉尘着火敏感度及爆炸猛度实验研究,并和煤粉尘的爆炸特性进行了对比分析.结果表明,粉尘层最低着火温度为240~280℃,粉尘云最低着火温度为440~560℃,与烟煤热引燃敏感性近似;油页岩粉尘云最小点火能为0.2~16 J,分布范围较宽,其大小与样品挥发分含量负相关;粉尘爆炸下限为200~225 g/m3,高于烟煤;爆炸猛度在300~2 500 g/m3质量浓度范围内表现先增后减的趋势,最大值为烟煤的2/3.研究结果对了解中国油页岩粉尘爆炸危险性、选择工艺防爆方法具有参考价值.     

惰性气体对奥克托今粉尘云爆炸特性的影响

为了研究惰性气体对奥克托今(HMX)粉尘云爆炸特性的影响,采用改进20L球爆炸测试装置,分别对浓度为300 g/m³HMX粉尘云在空气中以及N2、CO2氛围中的最大爆炸压力及最大压力上升速率进行测定。通过定量分析惰性气体N2、CO2对HMX粉尘云爆炸特性的影响规律,探讨其抑爆机理。结果表明：HMX粉尘云在N2和CO2氛围中的最大爆炸压力较空气中分别下降了42.74%、59.86%,最大压力上升速率分别下降了48.06%、59.99%。说明N2和CO2对HMX粉尘云爆炸特性参数有显著的抑制作用,且CO2的抑爆效果优于N2。     

利用瓦斯抽放孔注水降尘技术研究

摘要：成庄矿 4308工作面开采的3#厚煤层,采用的是放顶煤采煤方法,工作面产尘量较大,不仅严重危害职工身心健康,加快机械磨损;同时工作面瓦斯含量较高,加之煤尘的掺入,降低了瓦斯爆炸下限,增加了瓦斯爆炸的危险性。利用瓦斯抽放孔进行动压注水防尘,实现抽放孔的一孔多用,在煤尘防治、改善工作面工作环境方面取得了明显效果。本文通过对4308工作面抽放孔进行的脉冲动压注水试验研究,对煤层注水工艺参数、封孔方法及注水效果进行了考察分析。实践结果证明：本文论述的钻孔布置方式、注水工艺及设备能够满足现场注水的需要,取得了较好的润湿及降尘效果。     

煤尘云着火敏感性影响因素的实验研究

为研究煤尘云的着火敏感性,选取3种典型煤尘-无烟煤、烟煤、褐煤,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置,研究不同测试条件及煤尘种类对煤尘云最低着火温度的影响,以及惰性粉尘对煤尘云着火的抑制作用.研究表明:随着喷尘压力的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高,存在最佳喷尘压力为50 kPa,对应的煤尘云着火温度最低;随着煤尘粒径的增大,煤尘云最低着火温度呈线性升高的趋势;随着煤尘云浓度的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高;3种煤尘云均存在最佳着火浓度:无烟煤和烟煤为1.818 g/L,褐煤为1.364 g/L;煤尘云的最低着火温度随挥发分含量的增大而减小;挥发分质量分数小于15%的煤尘,灰分的阻燃作用明显,挥发分质量分数大于15%时,灰分的阻燃作用不明显;惰性粉尘对煤尘云着火的抑制效果:炭黑最强、粉煤灰次之,CaCO₃最弱.      

瓦斯煤尘爆炸传播数值仿真系统研究

以连续相、燃烧、颗粒相数理方程建立瓦斯煤尘爆炸传播数理模型，并应用连续相、颗粒相计算方法，依据大型巷道瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸传播实验数据，借助普遍应用的流场模拟平台，开发了瓦斯、煤尘爆炸数值仿真系统。该系统可以有效地模拟煤矿瓦斯、煤尘的爆炸事故过程，对瓦斯爆炸的爆燃转爆轰、煤尘是否参与爆炸、爆炸冲击传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围都能进行较准确的模拟。     

瓦斯煤尘爆炸火焰传播机理的光学测量系统研究

为了研究管道瓦斯煤尘爆炸火焰传播的机理,确定表征瓦斯煤尘爆炸的主要物理量的变化特征,本文构建了瓦斯煤尘爆炸的光学实验测试系统。光学窗口采用圆形玻璃窗口,流场显示采用基于激光的纹影系统。在燃烧流场中,为获得清晰纹影照片,通过在光路中插入合适半带宽的滤光片滤除流场自发光。     

洁净煤开采技术及其环保措施

采矿对环境的破坏和污染与矿井开采技术有直接的关系,对采矿过程中产生的"三废"及粉尘等采取相应的治理措施如全煤巷开拓方式、采区巷道全煤化、减少煤炭开采过程中混矸石量;采煤机径向雾屏降尘、溜煤眼粉尘的控制、凿岩时粉尘的治理、爆破时粉尘的控制;井下废水的处理;井下废气的净化等采取相应的治理措施,实现洁净开采,保护生态环境和井下生产的安全.     

采煤机截齿排列参数对粉尘爆炸率的影响

利用假设与简化,建立了粉尘爆炸率与滚筒设计参数间关系的数学模型,以国产某型滚筒式采煤机为例,模拟得到了粉尘爆炸率与截线间距、每线齿数、叶片头数、截齿最大切屑厚度之间的关系曲线,通过分析,确定了上述采煤机截齿排列各参数对粉尘爆炸率的影响,为改进机器设计、合理确定采煤机的截齿排列参数、为减小采煤机的截割粉尘、降低粉尘爆炸率、提高煤炭生产的安全性提供理论依据。