氯化镁和碳/氧自由基捕获剂协同阻化煤自燃的实验研究
2021-07-09张玉龙王俊峰周春山
矿业安全与环保 2021年3期
王 婕,李 琨,张玉龙,王俊峰,周春山
(1.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 030024; 2.山西晋神沙坪煤业有限公司,山西 忻州 034000)
在我国,煤炭自燃现象严重,60%以上的煤矿存在着煤炭自然发火问题。煤在自燃过程中产生大量的污染性气体,对环境产生污染,造成资源严重浪费。同时,由于煤矿井下作业空间狭小,有毒有害气体沿着巷道扩散,对井下作业人员的生命健康安全造成严重威胁[1-2]。因此,针对如何有效防止矿井煤炭自然发火的研究备受关注。
阻化剂在煤自燃防治中被广泛应用,其具有工艺简单、操作方便和阻化效果突出等优点。阻化剂阻燃机理包括:隔氧、吸热、抑制自由基链反应等[3-5]。无机盐类阻化剂是通过在煤表面形成含水液膜,该膜包裹煤体并发挥吸热降温、隔绝氧气的作用,但是单一无机盐类阻化剂的阻化效果会随时间的推移而减弱,在煤自燃后期阻化效果较差[6]。因此,有研究者提出将无机盐类阻化剂与其他阻化剂组合配制成复合阻化剂,旨在实现持续、高效地抑制煤自燃,其中自由基捕获剂受到了广泛的关注。
自由基捕获剂是基于煤自燃过程中自由基反应机理提出的,通过对煤自燃体系中存在的游离自由基进行捕获,抑制自由基链式反应,本质上是终止煤氧化反应过程实现阻化效果[7-9]。许多研究者针对自由基捕获剂抑制煤自燃的效果进行了大量实验[10-12],认为自由基捕获剂可以应用于煤自燃的防治中,并能取得较好的抑制效果。……
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