防治煤自燃的弹性高分子凝胶研究

发布时间：2024-04-22 04:44

　　煤炭自燃是煤炭开采过程中的主要灾害之一,为了防治煤自燃,国内外相继开发了多种防灭火技术,其中凝胶作为一种新型防灭火材料近些年来开始受到重视。然而目前防治煤自燃的凝胶材料主要是具有流动性的粘性凝胶和可凝固的凝胶。可凝固的凝胶预防煤炭自燃的效果更好。现有的可凝固的凝胶如水玻璃凝胶,极限变形率低,在采动影响下随着煤岩层变形而易发生破裂,防治漏风能力下降。因此研制弹性力学特性优异的新型弹性凝胶材料对防治煤自燃具有重要意义。基于此,本文通过变量控制和正交复配实验,优选出弹性高分子凝胶的配方,并分析其凝固前的流体力学特性和凝固后的弹性力学特性,然后从聚合和交联机理角度阐释胶凝机制,最后通过自燃阻化实验考察其阻化效果并分析阻化机理。以ASD为基料,BIR为引发剂,CMJ为交联剂进行了凝胶的配制实验研究。通过复配实验并结合成胶时间、成胶前粘度以及成胶形态和矿井实际防灭火需要等因素,最终确定ASD、BIR和CMJ的浓度分别为15%、4.5%和3%时配制的凝胶效果最好。相应组分质量配方为:ASD 17.6 g+BIR 5.5 g+CMJ 3.1 g+水100mL。其成胶时间为10¹5...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1我国煤自燃火灾区域分布图

1绪论11绪论1Introduction1.1研究背景及意义(ResearchBackgroundandSignificance)煤炭是我国的主体能源，据统计近三年（2017-2019）我国原煤年产量保持在35亿吨以上，占一次能源消费比重接近60%。此外我国煤炭资源储量巨大，据《....

图1-2研究技术路线图

工程硕士专业学位论文8（2）基于RVDV-1粘度测试仪，DRK-101型电子万能压力试验机分别对弹性高分子凝胶成胶前溶液的流体力学特性和胶凝后的弹性力学特性进行研究分析。（3）结合胶体化学、表面物理化学、流体力学、高分子材料化学等理论分析弹性高分子凝胶的聚合及交联机理。（4）在实....

图2-1RVDV-1型粘度测试系统实物图

工程硕士专业学位论文10图2-1RVDV-1型粘度测试系统实物图Figure2-1RVDV-1viscositytestsystemphysicalmap2.2实验方法和步骤(ExperimentalMethodsandSteps)（1）根据制定的配比称取样品ASD、BIR与CM....

图2-6弹性高分子凝胶最优配比成胶效果图

灾，一般要求成胶时间不超过15min。如果成胶时间太短，凝胶溶液有可能在未到火区前就在制备设备和输送管道中胶凝堵塞。反之成胶过长不易及时快速熄灭火区，同时由于长时间未成胶固结煤体，覆盖在煤体表面的凝胶溶液会在高温或重力作用下蒸发或向地势低处流失。因此，在弹性高分子凝胶复配实验中，....

本文编号：3961945