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《山东科技大学》 2010年
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聚氨酯膜预防综放巷道煤层自燃技术的研究

刘超  
【摘要】:综采放顶煤技术的开采工艺特点决定了综放技术下矿井自燃火灾更加频发的事实,这严重地制约了综采放顶煤高产高效技术的发展。综放巷道是综放条件下煤层自燃的频发地段。通过对综放巷道煤层自燃机理以及影响因素的分析,得出选择适当的封堵材料控制漏风和空隙率能够有效地实现预防煤层自燃的结论。 本课题研制的预防综放巷道煤层自燃技术,通过喷涂工艺,使聚氨酯膜在综放巷道破碎煤壁的表面形成一层均匀且厚度适中的隔绝层,可以有效控制漏风强度和空隙率。同时,该膜还能够扩散渗透到巷道表面以及巷道缝隙中,具有良好的粘附巷道壁特性和柔韧性,能够有效地充填巷道壁上的裂隙并能抵抗一定的顶底板压力变化,进一步巩固封堵效果。 论文首先对综放开采煤层自燃规律进行研究,得出综放巷道是煤层自燃的频发场所这一结论。随后,通过对综放巷道煤层自燃机理和影响因素的分析,认为预防煤层自燃可以通过控制漏风和松散煤体空隙率的封堵工作来实现。接下来,论文详细介绍了聚氨酯膜封堵材料的制备过程:利用均匀设计表设计制备实验方案-执行实验得到数据——偏最小二乘回归分析处理实验数据得到初始配方-实验操作优化和配方优化-得到最终配方。另外,论文课题组选择了具体矿井对制备的聚氨酯膜材料进行了地面试验和井下试验,在现场喷涂过程中确定并完善了聚氨酯膜的喷涂工艺,为聚氨酯膜预防综放巷道煤层自燃技术的推广应用奠定了基础。
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