含P/Cl无机气溶胶超细颗粒防治烟煤自燃研究

摘要

为治理煤矿采空区隐蔽的自燃火灾,研发一种超细气溶胶固体颗粒材料.将磷酸二氢铵、氯化镁、硼酸锌、滑石粉、硬脂酸钙、绢云母、白土、白炭黑按质量比为80∶20∶4∶3∶2∶2∶2∶1的比例混合研磨后,形成粒径小于100μm超细颗粒.该颗粒能够有效抑制烟煤中C-O等含氧结构的活性.通过20~270℃的升温氧化实验,发现使用质量分数5%的气溶胶颗粒阻化率最高为70.2%,同时发现覆盖在煤表面的气溶胶颗粒从170℃开始形成致密的胶结层.使用气溶胶颗粒可使20~120℃与400~500℃温度范围内的煤氧化活化能最高增大15.7%;与N2相比,添加P/Cl无机超细气溶胶颗粒灭火效率更高,50 min以内可让燃煤温度降至100℃以下,同时可防止煤火复燃;气溶胶颗粒沉积速率约为0.86×10^-2~3.80×10^-2 m/s,在采空区内具有均匀扩散的特性.