防止煤炭自燃的阻化机理及阻化特性研究

摘要

煤层自然发火是导致矿井火灾事故的重要原因。利用阻化技术降低煤层自燃发火倾向性，是防治矿井火灾事故的一种有效手段。本论文通过对无机盐类阻化剂的阻化机理和阻化特性进行研究，为现场的实际应用提供理论依据和技术支持。 阻化机理研究方面，根据量子化学和配位化学理论，研究了煤分子与无机盐类阻化剂的反应过程和产物构型，对阻化机理提出新的见解：煤分子与阻化剂发生配位反应，活性降低，对氧气的化学吸附变得比原来困难。 阻化特性研究方面，利用热重分析技术，对比研究了煤样添加不同阻化剂以及相同阻化剂不同质量配比后，着火活化能的变化情况。结果表明，煤样对阻化剂的种类具有选择性；阻化剂的阻化效果与阻化剂的用量不成正比。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1问题的提出

1.2目前防止煤层自燃的几种方法

1.2.1开采技术措施

1.2.2预防性灌浆

1.2.3均压防火

1.2.4阻化剂防火

1.3常用的阻化剂及阻化机理

1.4论文的研究内容和意义

2理论基础

2.1量子化学理论

2.1.1 Schr(o)dinger方程及近似

2.1.2分子轨道理论

2.1.3电子相关与多体微扰理论

2.1.4密度泛函理论

2.1.5振动频率的计算

2.2配位化学理论

2.2.1配位的概念

2.2.2配合物的分类

2.2.3配合物种的化学键理论

3无机盐类阻化剂的阻化机理初研究

3.1适于阻化机理研究的煤分子结构假设

3.2阻化反应过程的量子化学模拟

3.3分子能量比较

3.4本章小结

4无机盐类阻化剂的阻化性能研究

4.1热分析动力学概述

4.1.1热分析动力学理论

4.1.2热重分析法

4.2热重法研究阻化特性

4.2.1热重实验研究煤的氧化燃烧过程

4.2.2添加阻化剂后三组活化能的变化情况

4.2.3不同阻化剂的阻化效果研究

4.2.4不同配比浓度阻化剂的阻化效果研究

4.3本章小结

5结论与展望

5.1主要结论

5.2工作展望

致谢

参考文献