无机盐类阻化剂和自由基捕获剂对煤自燃的协同抑制作用
2021-01-08张玉龙王俊峰吴玉国周春山张振乾
煤炭学报 2020年12期
王 婕,张玉龙,2,王俊峰,2,吴玉国,2,周春山,2,张振乾
(1.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024; 2.山西省矿井通风与火灾防治工程技术研究中心,山西 太原 030024)
煤炭自燃是煤矿生产中的主要自然灾害之一,严重制约着矿井可持续发展。由煤炭自燃引起的矿井火灾,给煤矿企业带来成巨大经济损失,甚至危及井下工人的生命安全[1-2]。为了有效抑制煤自燃,延长其自然发火期,科研工作者进行了大量的研究,提出黄泥灌浆、注水、惰性气体、阻化剂、凝胶等多种防灭火技术和材料[3]。其中,阻化剂技术由于其工艺简单、阻化效果突出,成为广泛使用的防灭火技术之一。目前,阻化剂主要包括无机盐类阻化剂、高分子阻化剂、胶体类阻化剂等[4-5]。从阻化剂抑制煤自燃的机制来看,可将其分为2类:一类是物理阻化剂,这类阻化剂主要通过物理隔氧降温的方法来抑制煤自燃,这类阻化剂一般在煤自燃低温阶段,发挥较好的阻化效果;另一类阻化剂主要通过化学途径切断煤氧自由基反应或抑制活性物质形成,进一步终止煤氧反应过程,从而发挥阻化作用,这类阻化剂在煤自燃中高温阶段阻化效果显著[6-7]。

针对目前存在的问题,笔者提出一种基于无机盐类和自由基捕获剂相结合的复合阻化剂。采用阻化剂性能测定实验、活性官能团测定以及热重分析表征实验对比研究不同处理煤样的阻化性能,发现复合阻化剂可实现对煤自燃初期阶段和加速阶段的双重高效抑制。……
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