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三相泡沫在采空区中渗流特性的数值模拟

中国矿业大学学报 2009年第3期38卷 341-345页

作者：奚志林王德明时国庆中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

为研究三相泡沫在采空区中的渗流特性，运用计算流体力学软件对三相泡沫在多孔介质中渗流的各种参数进行了数值模拟．结果表明三相泡沫以入口速度为5m／s在采空区中做渗流流动时，散热带渗流速度分布在0～2．1mm／s区间内，氧化升温带... 详细信息

为研究三相泡沫在采空区中的渗流特性，运用计算流体力学软件对三相泡沫在多孔介质中渗流的各种参数进行了数值模拟．结果表明三相泡沫以入口速度为5m／s在采空区中做渗流流动时，散热带渗流速度分布在0～2．1mm／s区间内，氧化升温带渗流速度分布在0～0．09mm／s区间内，窒息带速度分布在0～7．2μm／s区间内．证明了三相泡沫在采空区运移过程中，具有很强的堆积和扩散特性．根据模拟结果运用3Dmax的动画功能对三相泡沫在采空区中的渗流特性进行了仿真演示．

关键词：三相泡沫多孔介质数值模拟渗流

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三相泡沫防治采空区煤炭自燃研究

中国矿业大学学报 2006年第2期35卷 162-166页

作者：秦波涛王德明毕强马魁徐宏中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008 铁法煤业集团大兴煤矿辽宁铁岭112700

针对目前煤矿防灭火技术与材料存在的一些不足,研制了一种用于防治采空区煤炭自燃的三相泡沫材料.简要介绍了三相泡沫的制备流程和主要技术参数;建立了采空区煤炭自燃过程的化学动力学方程,根据对方程中C,O2反应的物质的量浓度,煤体温... 详细信息

针对目前煤矿防灭火技术与材料存在的一些不足,研制了一种用于防治采空区煤炭自燃的三相泡沫材料.简要介绍了三相泡沫的制备流程和主要技术参数;建立了采空区煤炭自燃过程的化学动力学方程,根据对方程中C,O2反应的物质的量浓度,煤体温度T,采空区的孔隙率γ等参数的控制,研究了三相泡沫防治采空区煤炭自燃的机理.结合三相泡沫在大兴煤矿N2703综放工作面采空区防治高温火源点的实际应用情况,对比了注三相泡沫前后取样气体中CO,O2体积浓度以及采空区温度T的变化结果,有效地防治了煤炭自燃.应用结果表明三相泡沫防治采空区煤炭自燃的效果显著,是一种具有广阔应用前景的新型防灭火材料.

关键词：三相泡沫煤炭自燃采空区应用

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三相泡沫阻化特性实验研究

湖南科技大学学报（自然科学版） 2006年第1期21卷 5-8页

作者：秦波涛王德明陈建华中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008

提出了三相泡沫防治煤炭自燃的新技术.利用煤自燃特性实验系统测试研究了三相泡沫处理后煤样的氧化升温速率和CO的释放速率,包括煤样煤质、三相泡沫浓度、浆液浓度和颗粒粒度等因素的影响.研究结果表明三相泡沫对煤体的阻化效果显著,能... 详细信息

提出了三相泡沫防治煤炭自燃的新技术.利用煤自燃特性实验系统测试研究了三相泡沫处理后煤样的氧化升温速率和CO的释放速率,包括煤样煤质、三相泡沫浓度、浆液浓度和颗粒粒度等因素的影响.研究结果表明三相泡沫对煤体的阻化效果显著,能有效地减缓煤的氧化放热速率,抑制煤温度的升高;同时也极大地抑制了CO的释放量.图6,表2,参8.

关键词：三相泡沫阻化特性氧化

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粉煤灰三相泡沫的制备及其稳定机制

中国石油大学学报（自然科学版） 2020年第5期44卷 166-176页

作者：王增林亓翔何绍群于田田范海明孙立柱杨元亮中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000 中国石化新疆新春石油开发有限责任公司新疆乌苏833300

利用α-烯烃磺酸钠(AOS)作为起泡剂、钠土和粉煤灰作为固相颗粒,研制高性能三相泡沫体系,结合固体颗粒悬浮分散性和固体颗粒与起泡剂的相互作用研究粉煤灰三相泡沫的稳定机制,用界面张力仪研究高分散固体颗粒与AOS在气/液界面膜上的相... 详细信息

利用α-烯烃磺酸钠(AOS)作为起泡剂、钠土和粉煤灰作为固相颗粒,研制高性能三相泡沫体系,结合固体颗粒悬浮分散性和固体颗粒与起泡剂的相互作用研究粉煤灰三相泡沫的稳定机制,用界面张力仪研究高分散固体颗粒与AOS在气/液界面膜上的相互作用机制。结果表明当AOS质量分数为0.5%、钠土质量占固体颗粒质量的33.3%、固体颗粒质量分数为5.0%时,三相泡沫起泡体积达到275 mL,析液半衰期达到72 min,具有良好的起泡性和稳定性;钠土作为分散剂吸附在粉煤灰表面,阻碍了粉煤灰颗粒聚集沉降,提高了颗粒悬浮分散性;固体颗粒增加了三相泡沫界面黏弹性,但AOS质量分数越大,界面黏弹性降低,泡沫稳定性呈现先增大后减小的趋势,这是因为AOS质量分数较低时,与固体颗粒发生单层吸附,疏水基向外,改变了颗粒润湿性,提高颗粒界面分散能力,泡沫稳定性增强,AOS质量分数较高时,AOS在颗粒表面形成双层吸附,亲水性增强,同时起泡剂分子与固体颗粒在界面上形成竞争吸附,泡沫稳定性减弱。

关键词：粉煤灰钠土三相泡沫泡沫稳定性

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三相泡沫调驱体系提高蒸汽驱采收率

油田化学 2022年第1期39卷 82-86,92页

作者：郑家桢张贵才裴海华单景玲蒋平吴晗中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580

为解决蒸汽驱过程中发生的蒸汽超覆和汽窜问题,以磺酸盐表面活性剂ZAS、聚醚磺酸盐表面活性剂ZCP-1和改性纳米硅颗粒NS复配研制了配方为0.5%ZAS/ZCP-1(复配比3∶1)+1.0%NS的三相泡沫调驱体系,并通过实验评价该体系的泡沫性能、耐温性能... 详细信息

为解决蒸汽驱过程中发生的蒸汽超覆和汽窜问题,以磺酸盐表面活性剂ZAS、聚醚磺酸盐表面活性剂ZCP-1和改性纳米硅颗粒NS复配研制了配方为0.5%ZAS/ZCP-1(复配比3∶1)+1.0%NS的三相泡沫调驱体系,并通过实验评价该体系的泡沫性能、耐温性能、封堵性能和驱油性能。研究结果表明,该三相泡沫体系的泡沫性能优异,常温下泡沫体积为680 mL、析液半衰期为26.67 min、泡沫半衰期为12 h,300℃热老化处理后性能稳定;该三相泡沫体系在300℃高温条件下可以稳定存在且具有较好的封堵性能,能选择性封堵高渗透层,对不同渗透率(1000×10^(-3)~4000×10^(-3)μm^(2))填砂管的阻力因子均大于30,阻力因子随着岩心渗透率的增加而增大。在渗透率级差为1∶2的非均质条件下可有效改善吸汽剖面,大幅提高低渗模型采收率,综合采收率可提高17.93%,具有良好的提高蒸汽驱采收率潜力。

关键词：三相泡沫蒸汽驱调驱剂改性纳米硅颗粒提高采收率

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含氮气三相泡沫的固氮及惰化特性

中国矿业大学学报 2006年第1期35卷 11-14页

作者：周福宝王德明张玉良李祥中国矿业大学能源与安全工程学院宁夏煤业集团公司

通过实验,研究了不同浆液体积分数的三相泡沫中氮气的释放速率;以此为基础分析了含氮气三相泡沫对封闭火区气体的惰化特性;应用三相泡沫固氮及惰化特性对宁夏煤业集团白芨沟矿的火区进行了成功惰化;防止了瓦斯爆炸的发生,保证了矿山救... 详细信息

通过实验,研究了不同浆液体积分数的三相泡沫中氮气的释放速率;以此为基础分析了含氮气三相泡沫对封闭火区气体的惰化特性;应用三相泡沫固氮及惰化特性对宁夏煤业集团白芨沟矿的火区进行了成功惰化;防止了瓦斯爆炸的发生,保证了矿山救护队员施工的安全.实验及现场应用结果表明:三相泡沫能有效地将氮气封存于浆液之中,增强火区惰化的持久性,且适于惰化具有漏风源的封闭火区.

关键词：矿井火灾三相泡沫固氮惰化

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防灭火三相泡沫流体特性实验研究

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2006年第4期25卷 489-492页

作者：秦波涛王德明陈建华中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008

为了研究三相泡沫的流体特性,采用实验的方法,考察了剪切速率、发泡倍数、温度、气体介质对三相泡沫粘度的影响,构建了三相泡沫流体的本构方程,测定了三相泡沫流体在注浆管路中的流动阻力及管压降。研究结果表明:三相泡沫属于假塑性的... 详细信息

为了研究三相泡沫的流体特性,采用实验的方法,考察了剪切速率、发泡倍数、温度、气体介质对三相泡沫粘度的影响,构建了三相泡沫流体的本构方程,测定了三相泡沫流体在注浆管路中的流动阻力及管压降。研究结果表明:三相泡沫属于假塑性的非牛顿流体,其粘度与发泡倍数和温度有关,而与气体介质无关;在一定的条件下,每100m管路中三相泡沫的压力降为0.18MPa。研究结论为三相泡沫在现场的应用提供了依据。

关键词：三相泡沫特性粘度流动阻力

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三相泡沫灭火剂油面热稳定性试验

安全与环境学报 2019年第2期19卷 502-508页

作者：刘慧姝段纪淼蒋新生翟琰王岩王冬陆军勤务学院油料系 92866部队海军研究院海防工程设计研究所

针对复配的三相泡沫灭火剂的黏度和粉体颗粒之间黏着力比较低的问题,构建了较为系统的三相泡沫油面热稳定性试验台架和三相泡沫发生器,着重研究含膨润土作为稳泡剂的三相泡沫灭火剂的热稳定性。膨润土自身对三相泡沫热稳定性的提升效果... 详细信息

针对复配的三相泡沫灭火剂的黏度和粉体颗粒之间黏着力比较低的问题,构建了较为系统的三相泡沫油面热稳定性试验台架和三相泡沫发生器,着重研究含膨润土作为稳泡剂的三相泡沫灭火剂的热稳定性。膨润土自身对三相泡沫热稳定性的提升效果有限,且形成的粉体壳层并不致密均匀,容易被破坏,但膨润土具有较强的黏结补强作用,添加有膨润土的三相泡沫常温稳定性大大增强,可将其作为稳泡剂进行添加。同时,试验选取7种常见的稳泡剂,讨论了不同稳泡剂对空心玻璃微珠、石墨粉复配三相泡沫体系的发泡性能和油面热稳定性的影响。稳泡剂的加入并非均对泡沫稳定性产生积极影响,加入不合理的稳泡剂反而会影响泡沫的发泡性能和稳定性。

关键词：安全工程火灾泡沫灭火剂三相泡沫热稳定性

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三相泡沫防治煤炭自燃的特性及应用

北京科技大学学报 2007年第10期29卷 971-974,1004页

作者：秦波涛王德明中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室徐州221008

介绍了三相泡沫的防灭火特征,分析了三相泡沫的覆盖效果和阻化特性,实验研究了三相泡沫扑灭多孔介质中的高位火源.结果表明,靠大流量的三相泡沫不断渗透、堆积和扩散,能将整个采空区完全覆盖,可防治采空区内任何位置的火源.根据矿井采... 详细信息

介绍了三相泡沫的防灭火特征,分析了三相泡沫的覆盖效果和阻化特性,实验研究了三相泡沫扑灭多孔介质中的高位火源.结果表明,靠大流量的三相泡沫不断渗透、堆积和扩散,能将整个采空区完全覆盖,可防治采空区内任何位置的火源.根据矿井采空区及三相泡沫的特性推导出三相泡沫的扩散距离、注浆管出口离工作面的距离及连续注三相泡沫的时间.通过三相泡沫在大兴煤矿N2703综放工作面的实际应用,提出了向采空区预埋管注三相泡沫的方案,并成功地防治了该面的煤炭自燃.

关键词：三相泡沫防灭火渗流预埋管