用于防治煤堆自燃的水分吸收和蓄热导向排放装置的实验研究

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1、密级：公开中图分类号：X936硕士学位论文用于防治煤堆自燃的水分吸收和蓄热导向排放装置的实验研究研究生：禄伟导师：田兆君专业类别：安全工程专业领域：防灭火技术2018年3月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterExperimentalstudyonwaterabsorptionandheatstorageguidedemissiondeviceforpreventionandcontrolofspontaneouscombustionofcoalheapCandidate：LuWeiSupervi

2、sorandRank：Lect.TianZhaojun用于防治煤堆自燃的水分吸收和蓄热导向排放装置的实验研究学位类型学术学位作者姓名禄伟作者学号15010102008学科（专业学位类别)安全工程研究方向（专业领域)防灭火技术导师姓名及职称田兆君讲师实践导师姓名及职称鲁义讲师所在学院资源环境与安全工程学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡

3、献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。摘要虽然中国近年来正在进行能源结构和应用的转型，但煤炭资源仍然在我国能源领域占主导地位。我国工业产业的发展和煤炭能

4、源市场的巨大需求在推动国家经济发展的同时也暴露出一系列亟待解决的安全环保问题，其中煤炭的自燃问题尤为凸显。目前国内外科研人员从煤炭自燃机理出发已经开发出了多种有效防治煤堆自燃的方法，例如监控监测技术、灌注水泥浆、泡沫、胶体等防灭火材料技术等，这些技术方法的应用，极大的降低了储煤堆自燃几率，减少了煤堆自燃对环境、资源的破坏和损耗。但不论是煤堆的前期监测监控还是后期灭火治理技术在处理煤堆自燃问题上都存在着一定的局限性，没有能够从煤堆自燃的根源出发来解决自燃问题，因此本文提出一种新型有助于煤堆水分吸收和蓄热导向排放装及方法，对散热抑燃技

5、术进行系统研究。提取、疏导煤堆内部热量是一种新型的防灭火技术，与其它防灭火技术相比，提取、疏导煤堆内部热量技术能够通过破坏煤堆蓄热环境从根源上解决煤堆自燃问题，降低其自燃的几率，且对煤质的影响也比较小，因此对提取或者疏导煤堆内部热量技术的研究有着十分重要的现实意义。本文依据自主设计的水分吸收和蓄热导向排放装置，对疏导煤堆内部热量技术进行了系统研究。首先，探究了水分对于煤自燃整个过程的影响，通过理论分析和ZRD-Ⅱ型煤自燃特性测定实验，研究改变煤质和含湿率两个变量对于煤自燃升温过程的影响，为后续实验提供理论基础；其次是装置内部的吸水

6、材料，根据选取原则，选取几种适合的吸水材料，再通过对其吸水性、保水性和可再生性等影响因素的研究，对不同类型的吸水材料进行了综合复配，最终实验复配得出一种吸水、保水性能都较好的复配物，其吸水材料体系配比确定为蒙脱石干燥剂：活性矿物干燥剂：聚丙烯酸系高吸水树脂=6:3:1；再次，根据国内散热装置现状设计出一种新型水分吸收和蓄热导向排放装置；且通过模拟煤堆发生自燃实验，从实验煤堆在有无装置作用的两种状态下的温升速率、湿度变化值、温降速率等参数对该装置散热抑燃效果进行验证。水分吸收和蓄热导向排放装置的研制为煤堆火灾防治提供新的思路和手段。

7、关键词：火灾防治；散热抑燃；水分吸收；蓄热导向；iAbstractAlthoughChinahasbeencarryingoutthetransformationofenergystructureandapplicationinrecentyears,coalresourcesstilldominatetheenergyfieldinChina.ThedevelopmentofChina'sindustrialindustryandthehugedemandofcoalenergymarkethavealsoexposedaser

8、iesofurgentproblemsofsafetyandenvironmentalprotectionwhilepromotingthedevelopmentofthenationaleconomy.Theproblemofspontaneou