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过氧化氢预处理中/高煤阶煤增产生物甲烷研究 被引量：13
1
作者 张亦雯 郭红光 +2 位作者 李亚平 李兴凤 张攀攀 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期262-267,共6页
基于过氧化氢(H2O2)可以有效作用于煤中部分化学键,从而改善煤的生物有效性,研究了3种不同浓度H2O2预处理中/高阶煤所得固相、液相产物及其组合的生物甲烷生成能力。结果表明,液相产物单独降解的甲烷产量最大,高煤阶煤增产161%,中煤阶... 基于过氧化氢(H2O2)可以有效作用于煤中部分化学键,从而改善煤的生物有效性,研究了3种不同浓度H2O2预处理中/高阶煤所得固相、液相产物及其组合的生物甲烷生成能力。结果表明,液相产物单独降解的甲烷产量最大,高煤阶煤增产161%,中煤阶煤增产338%。高阶残煤的生物甲烷产量与H2O2浓度正相关。从混合降解产气效果来看,质量分数0.05%H2O2处理的中/高煤阶煤均有显著提升。基于以上结果提出2种工业应用方法:注入H2O2或预处理液。试验证明,0.05%H2O2直接注入煤层或将预处理液注入煤层均可实现生物甲烷的增产,高煤阶煤分别增产96%和106%,中煤阶煤分别增产38%和198%。研究结果为提速煤的厌氧生物降解提供了一条有效途径,为微生物增产煤层气的现场应用奠定了基础。 展开更多
关键词 H2O2预处理 生物成因煤层气 甲烷增产 中/高煤阶煤
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外加电场作用下煤制生物甲烷的条件优化试验研究 被引量：4
2
作者 陈超 郭红光 +1 位作者 张攀攀 段凯鑫 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期224-230,共7页
为了满足日益增长的能源需求并减少温室气体对环境带来的影响,大力开发与利用煤层气变得越来越重要。外加电场是一项提高生物甲烷产量和二氧化碳捕获能力的新兴技术,能够有效提高底物降解率,增加甲烷产量。研究了不同电极材料和电压对... 为了满足日益增长的能源需求并减少温室气体对环境带来的影响,大力开发与利用煤层气变得越来越重要。外加电场是一项提高生物甲烷产量和二氧化碳捕获能力的新兴技术,能够有效提高底物降解率,增加甲烷产量。研究了不同电极材料和电压对煤制生物甲烷产量的影响,优化了增产条件,并通过傅里叶红外光谱(FTIR)分析了外加电场作用下,生物降解对煤结构的影响。结果表明,阳极采用碳毡、阴极采用不锈钢、电压为1.2 V时,生物甲烷生成效果最佳。每克煤的最大生物甲烷产量为96.9μmol,较电压为0 V条件下提高了155%。FTIR结果表明,与原煤相比,电压为0 V条件下产气结束后,残煤变化不明显;但在外加电场作用下,残煤中芳香官能团各特征峰的伸缩振动强度都有所减弱,含氧官能团中的醚氧键和羧基、羰基出现大幅度降低,脂肪官能团中各特征峰的强度均明显低于原煤和电压为0 V条件下的残煤。说明在外加电场作用下,生物降解破坏了煤的芳环结构、含氧基团和脂肪组分。研究结果表明外加电场能够显著强化煤制生物甲烷,为进一步提高煤制生物甲烷产量奠定了基础。 展开更多
关键词 生物甲烷 褐煤 电极材料 傅里叶红外光谱 外加电场
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基于光纤测温技术判定采空区自燃危险区域的研究 被引量：9
3
作者 曹文辉 王飞 《矿业安全与环保》 北大核心 2020年第6期75-79,84,共6页
为了加强对煤矿采空区自然发火的预防,提出使用新型光纤传感测温技术实现对采空区高温区域的精确判断。通过室内试验完成了对光纤测温装置温度精度、定位精度及响应时间的测定,并对光纤在采空区内部的布置手段进行了阐述,将光纤测温结... 为了加强对煤矿采空区自然发火的预防,提出使用新型光纤传感测温技术实现对采空区高温区域的精确判断。通过室内试验完成了对光纤测温装置温度精度、定位精度及响应时间的测定,并对光纤在采空区内部的布置手段进行了阐述,将光纤测温结果与束管监测结果进行比对,探讨了光纤测温的可靠性。该采空区自燃“三带”分布情况:35 m以内为散热带,35~110 m内为自燃带,运输巷一侧自燃带延伸至120 m处,110 m以外为窒息带,与束管监测数据基本相符;采空区内部高温区域出现在距离工作面80~100 m内,高温点出现在采空区距工作面100 m,距离运输巷50 m附近,光纤测温系统检测数据在作为有效的采空区自燃危险区域判定依据的同时,还可实现对高温区域的定位。 展开更多
关键词 光纤传感 火灾预防 高温点定位 自燃“三带” 束管监测 采空区
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高河能源高瓦斯综放工作面上隅角瓦斯治理研究 被引量：9
4
作者 陈孟长 武旭东 邢玉忠 《中国矿业》 北大核心 2020年第7期128-134,共7页
为解决深部高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,通过分析该工作面双U型通风系统存在的问题,并结合工作面Y型通风的优势,提出"Y+高抽巷"的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥Y型通风... 为解决深部高瓦斯综放工作面瓦斯超限难题,针对高河矿W1309综放面实际地质条件和开采技术水平,通过分析该工作面双U型通风系统存在的问题,并结合工作面Y型通风的优势,提出"Y+高抽巷"的工作面瓦斯防控模式。为充分发挥Y型通风配合走向高抽巷的优点,确定高抽巷的最佳位置,运用Fluent软件对高抽巷不同垂距、不同平距下工作面及采空区瓦斯分布规律进行模拟和分析。结果表明:在Y型通风主副进风巷的配风比为2.09∶1的情况下,随着采空区向深部延展,瓦斯浓度逐渐提高,在距离工作面约100m处趋于稳定。当高抽巷布置于煤层底板之上30m,与回风顺槽平距为25m的裂隙带中,瓦斯抽采效果最好,抽采纯量达到18.52m^3/min,抽采浓度最高,可达8.11%,且上隅角瓦斯浓度最低为0.61%。通过现场监测记录数据,得出现场数据与模拟值基本吻合,验证了数值模拟结果的可靠性,为工作面瓦斯防控体系的升级提供了理论指导。 展开更多
关键词 Y型通风 高抽巷 瓦斯抽采 瓦斯体积分数 数值模拟
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顶板长钻孔替代高抽巷抽采控瓦斯与采空区注氮防火耦合治理研究 被引量：5
5
作者 郭长恒 邢玉忠 《中国矿业》 北大核心 2020年第4期97-103,共7页
高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进... 高瓦斯矿井易自燃煤层,工作面受上隅角瓦斯超限与采空区遗煤自燃双重威胁。为解决高抽巷抽采瓦斯导致采空区氧化带面积变大、增大遗煤自燃危险性的问题,以顶板长钻孔替代高抽巷,配合进风巷侧注氮,通过对长钻孔参数与注氮参数的优化,进行防火与控瓦斯耦合治理的研究。以中兴煤业1401工作面实测数据结合ANSYS数值模拟,研究了长钻孔数量、位置对工作面上隅角瓦斯的影响规律,获得以5个直径300 mm、距回风巷10 m、距煤层底板15 m的顶板长钻孔替代高抽巷的最优方案。在此基础上,为保障对采空区遗煤自燃的有效控制,研究了注氮量与注氮位置对采空区氧化带分布的影响规律,获得在进风巷侧氧化带与散热带分界位置注入5.5 m 3/min的氮气,将采空区氧化带宽度降至25 m的优选结果。通过对上隅角瓦斯与采空区遗煤自燃的综合控制,保证了工作面的安全生产。 展开更多
关键词 顶板长钻孔 瓦斯抽采 注氮防火 耦合治理 数值模拟
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基于潞宁煤矿的采空区高位钻孔参数优化设计 被引量：6
6
作者 王华 王飞 +5 位作者 高亚斌 闫晶晶 李敬钰 曹虎斌 郭乐宏 李午明 《中国矿业》 北大核心 2019年第10期131-137,174,共8页
U型工作面上隅角瓦斯积聚一直是制约煤矿安全生产的重要因素,为了提高采空区瓦斯抽采率并降低上隅角瓦斯浓度,以潞宁煤矿22115工作面为背景,采用理论计算、数值模拟和现场测试相结合的方法,对顶板裂隙带的发育高度、上隅角高位钻孔的最... U型工作面上隅角瓦斯积聚一直是制约煤矿安全生产的重要因素,为了提高采空区瓦斯抽采率并降低上隅角瓦斯浓度,以潞宁煤矿22115工作面为背景,采用理论计算、数值模拟和现场测试相结合的方法,对顶板裂隙带的发育高度、上隅角高位钻孔的最优参数进行了研究。研究结果表明:钻孔终孔的最佳布置层位在裂隙带拉张区和闭合区的交界处;潞宁煤矿裂隙带最大发育高度为59m;现场测试验证高位钻孔终孔位置最佳布置高度为45m。 展开更多
关键词 采空区 瓦斯抽采 高位钻孔 采动裂隙带
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新型改性水泥砂浆喷涂堵漏风材料的特性研究 被引量：4
7
作者 韩晋鑫 王飞 于创 《中国矿业》 2021年第9期114-119,共6页
采空区漏风是影响煤层自然发火的重要因素,为提升封堵采空区漏风的效果,本文分析了改性水泥砂浆喷涂材料特点,通过试验研究胶粉、减水剂和速凝剂对改性水泥砂浆喷涂材料的干缩率、流动速度和初凝时间的影响,确定了一种新型改性水泥砂浆... 采空区漏风是影响煤层自然发火的重要因素,为提升封堵采空区漏风的效果,本文分析了改性水泥砂浆喷涂材料特点,通过试验研究胶粉、减水剂和速凝剂对改性水泥砂浆喷涂材料的干缩率、流动速度和初凝时间的影响,确定了一种新型改性水泥砂浆喷涂堵漏风材料,并进行压汞实验和现场应用试验新型材料的堵漏风效果。结果表明,在水泥∶粉煤灰∶硅灰∶砂子∶水的质量比为0.7∶0.2∶0.1∶1∶0.35的基准配比下,胶粉和减水剂掺量分别为0.030和0.003时,砂浆的干缩率较小,流动性较好;速凝剂掺量为0.003~0.006时,可将砂浆的初凝时间控制在5~10 min内;新型改性水泥砂浆材料孔隙率为24.76%,结构致密,隔风性能优越;现场应用15 d内巷道的平均百米漏风量由6.5 m^(3)/min降至0.7 m^(3)/min,采空区平均氧气浓度由12.6%下降至3.6%,并最终稳定在4%左右,堵漏风效果显著。 展开更多
关键词 采空区 水泥砂浆 堵漏风 抗裂性能 隔风性能
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深孔预裂对采空区瓦斯抽采效果的影响研究 被引量：1
8
作者 吉晓波 王飞 +3 位作者 高亚斌 李敬钰 郭乐宏 李午明 《中国矿业》 2021年第2期107-113,共7页
针对大跨度工作面采空区坚硬顶板悬而不落易造成瓦斯超限的问题,以潞宁煤矿地质条件为工程背景,运用数值模拟、现场测试等方法开展了采空区瓦斯治理研究。FLAC 3D模拟结果表明:顶板未采取任何处理措施时初次来压步距达到了60 m。基于深... 针对大跨度工作面采空区坚硬顶板悬而不落易造成瓦斯超限的问题,以潞宁煤矿地质条件为工程背景,运用数值模拟、现场测试等方法开展了采空区瓦斯治理研究。FLAC 3D模拟结果表明:顶板未采取任何处理措施时初次来压步距达到了60 m。基于深孔爆破和采空区高位钻孔抽采原理,现场试验结果表明:采取深孔预裂后,工作面倾向来压步距不同步,初次来压步距减小为31~45 m;来压后,高位钻孔最高瓦斯抽采浓度、纯流量增加了1.8倍、5.6倍;顶板来压对高位钻孔和插管抽采均具有促进作用,但对高位钻孔抽采影响程度更明显,且来压后瓦斯治理主要以抽采为主。 展开更多
关键词 坚硬顶板 采空区 瓦斯抽采 支架载荷 深孔预裂
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增韧剂改性矿用酚尿醛泡沫的实验研究 被引量：1
9
作者 于创 王飞 +3 位作者 贺志宏 刘振明 焦治平 申龙 《中国矿业》 2021年第2期133-138,共6页
以苯酚、尿素、多聚甲醛为原料,添加增韧剂聚乙烯醇(PVA)和腰果壳油制备酚尿醛(PUF)树脂,并对树脂进行发泡试验,制得PUF泡沫,用于采空区沿空留巷的漏风治理。对比分析增韧剂聚乙烯醇(PVA)和腰果壳油对PUF泡沫的影响,结果表明:聚乙烯醇(P... 以苯酚、尿素、多聚甲醛为原料,添加增韧剂聚乙烯醇(PVA)和腰果壳油制备酚尿醛(PUF)树脂,并对树脂进行发泡试验,制得PUF泡沫,用于采空区沿空留巷的漏风治理。对比分析增韧剂聚乙烯醇(PVA)和腰果壳油对PUF泡沫的影响,结果表明:聚乙烯醇(PVA)和腰果壳油作为增韧剂能显著增强PUF泡沫的韧性,当把两种增韧剂复配(比例为PVA∶腰果壳油=1∶1)使用且用量为2.5%时,泡沫的粉化率降低22%,密度和压缩强度分别提高到0.11 g/cm 3和15 kPa,微观结构下泡沫的泡孔最为致密完整。 展开更多
关键词 矿用 酚尿醛泡沫 增韧剂 压缩强度
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综采工作面新型高效细水雾降尘系统应用研究 被引量：4
10
作者 李朴 王飞 闫晶晶 《山西煤炭》 2018年第5期64-68,共5页
为了降低矿井10412综采工作面在回采过程中产生的大量粉尘,在自行设计的新型高效细水雾降尘装置的基础上,现场实测在不同降尘方案下的粉尘浓度,结果表明:回风侧水幕的开启,可以适当降低工作面粉尘浓度;单独启用采煤机细水雾炮时,工作面... 为了降低矿井10412综采工作面在回采过程中产生的大量粉尘,在自行设计的新型高效细水雾降尘装置的基础上,现场实测在不同降尘方案下的粉尘浓度,结果表明:回风侧水幕的开启,可以适当降低工作面粉尘浓度;单独启用采煤机细水雾炮时,工作面粉尘浓度全尘和呼尘的平均浓度下降到125mg/m^3和56mg/m^3,降低效果很明显。其中进风水幕、采煤机细水雾炮、回风水幕全尘降尘效率分别为:88.18%、76.97%、81.68%。研究结果表明进风顺槽水幕是降低工作面环境粉尘浓度的第一道屏障,改善了作业面环境;采煤机细水雾炮的降尘效果是最强的,是降低粉尘浓度的主要环节;回风顺槽的降尘作用是最关键的,是防止粉尘扩散的最后一道防线。 展开更多
关键词 综采工作面 高效细水雾 降尘装置 水幕 细水雾炮 降尘效率
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