含XG/HPMC粉煤灰胶体抑制煤自燃特性的实验研究

作     者：王慧 苏晓军 刘西西 王建 张佳敏 WANG Hui;SU Xiaojun;LIU Xixi;WANG Jian;ZHANG Jiamin

作者机构：西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 新汶矿业集团华丰煤矿山东泰安271219 兖矿能源集团股份有限公司鲍店煤矿山东邹城273513 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2024年第55卷第9期

页      面：100-109页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：陕西省教育厅青年创新团队科研计划资助项目(22JP047) 

主　　题：粉煤灰 煤自燃 胶凝特性 流变特性 稳定性 黄原胶 

摘      要：粉煤灰灌浆是一种常用的矿井火灾防治手段。针对粉煤灰浆液易失水开裂、稳定性差、防灭火效率低等问题,通过向粉煤灰浆液中添加高分子聚合物黄原胶(XG)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)制备粉煤灰胶体,测试不同水灰比粉煤灰胶体的成胶时间、保水性和热稳定性等参数,采用程序升温研究胶体抑制煤自燃效果。结果表明:当粉煤灰浆液水灰比为10∶1时,成胶时间为9.52 min,保水性能及静态稳定性良好;粉煤灰胶体呈现非牛顿流体的剪切稀化现象,储能模量G′均高于损耗模量G″,为符合幂律模型的假塑性流体,表现出类弹性的固体性质;粉煤灰胶体加热失重过程可分为3个阶段(30~100、218~380、380~800℃),总质量损失约为6.17%;粉煤灰胶体具有含水率高、隔绝氧气及封堵裂隙的作用,经阻化后煤样的阻化率为75.86%,CO、C_(2)H_(4)气体产生对应的温度点较原煤推后30、20℃,煤自燃过程得到了有效抑制。