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致 谢 ........................................... 71
中国矿业大学徐海学院毕业设计(论文)
第 1 章 绪论
第 1.1 节 制浆系统的发展背景及其应用现状
在我国，现在正处于经济的蓬勃的发展时期，无论是第一第二产业还是第三产业，都在迅速发展。能源产业做为发张经济的基础产业，在社会经济中扮演着重要角色。其中的煤能源，在我国还占据着主要能源的地位。近几年，经济的快速发展，导致煤的供应需求增加，开采煤本身就是个高危行业，超量开采导致事故频繁发生。制浆系统本身就是用在煤矿保证煤矿生产安全的一个系统。虽然制浆系统已经出现很久，虽然其发展速度缓慢，但是其优点和必要性没有什么可以代替，所以至今各大煤矿都在使用。
第 1.2 节 煤炭自然和其他井下灭火技术的简介
1.2.1煤炭自然因素与特征
煤炭自然发展过程的三个必要条件：煤炭具有自然的倾向性；有连续的供氧条件；热量易于积聚。
表1·1 煤炭的自然因素与特征
煤炭自然因素 基 本 因 素 煤炭的自然性随煤炭的质量程度的增高而降低。没的煤的炭化程度 炭化程度越低，挥发份含量越高，煤炭自然发火倾向越强。一般说来，褐煤易于自然，烟煤中长焰煤危险性最大，贫煤及挥发份含量在12%以下的无烟煤难以自然
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续表1·1 煤岩成分包括有丝煤、暗煤、亮煤和镜煤。煤层中有煤岩成分 集中的镜煤和亮煤，特别是含有丝煤时，煤的自然倾向就大；而暗煤多的时候，一般不易于自然 煤的含硫量 含硫分越多，吸氧能力越大，越易自然；含黄铁矿、黄铜矿结核较多，也具有自然的危险 煤的破碎程度大，增加了没的氧化面积，使煤的氧化煤的破碎程度 速度加快，容易自然。脆性和风化率较大的煤就易于自然 水分能加速煤的氧化过程，同时使煤体疏松，造成细煤的水分 微裂缝，加大吸氧能力，并降低着火温度，但过多水分能抑制煤的氧化作用 随着温度升高，氧化作用加剧。根据实验煤的温度由温度 30℃升高到60℃时，吸氧能力要增加3~10倍，如果煤的温度达到临界值则开始迅速氧化，并积极增高温度，导致燃烧 煤层厚度与倾角大，开采时煤炭损失、破损程度大，地质构造 以及围岩等受到破坏，形成裂缝，而煤层厚还易于局部储热，固自然危险性愈大。在地质构造破坏的地带，自然发火频率较煤层赋存正常地段高 开拓开采条件及通风方式
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矿井开拓方式和开采方法及通风方式选择不合理，往往造成丢煤多、煤柱破碎、漏风严重，给煤炭自然造成良好条件，增加自然可能性 中国矿业大学徐海学院毕业设计(论文)
1.2.2煤炭自然发火的预防措施 （1） 开拓、开采技术措施 （2） 通风安全技术措施 （3） 预防性灌浆
预防性灌浆时目前我国使用最广泛的一种行之有效的预防煤炭自然的方法。
（4） 调节风压法防灭火
根据漏风和煤炭自然火灾的关系，漏风量太大，氧化热量不能积聚；漏风量很小，则供氧不足，煤也不易于自然。 （5） 阻化剂防火
将无机盐类的化合物，如:氯化钙、氯化镁、氯化氨以及水玻璃等物质的溶剂药液喷洒在煤块或注入煤体内，具有阻止煤体氧化，防止和扑灭其自热的作用。煤矿利用阻化剂防灭火是60年代末诞生的一项新技术，我国起步较晚，1974年抚顺煤研所在试验室和现场开始研究，先在沈阳、平庄两局实验成功。近年来，在实验室和现场试验的基础上，寻找合适我国煤矿不同煤种的阻化剂做了大量工作，并在阻化剂防火的机理方面提出了“吸水盐类液膜隔氧降温学说”，正确的阐述了阻化剂防火的原理，为阻化剂防火技术和发展奠定了基础。目前，我国有13个省40多个矿区应用阻化剂防火均收到了不同程度的效果;80年代利用工作面部采空区的漏风携带雾化阻化剂微粒进入采空区防止遗煤自燃，在铜川矿务局试验成功，为阻化防火工艺的发展作出了贡献。理论的成熟、工艺的发展使阻化剂防灭火已成为我国黄泥灌浆防火技术的重要补充。但是，目前使用阻化剂的阻化率较低，寿命较短，对环境有不同程度的污染，这些问题今后要进一步研究解决。
（6） 惰气防灭火
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（7） 泡沫灭火
泡沫有化学泡沫和空气高倍数泡沫(简称高泡)两种。化学泡沫一般储装于小型灭火器内，泡沫灭火器使用灵活，扑灭初起的火灾非常有效。常装备在井下碉室、胶带输送机的机头等易于发火的地方。空气机械泡沫灭火装置产生的泡沫倍数一般在500-1000之间。抚顺煤研所于60年代开始开发，研制了高效电动(BG P-200 )和水动((SGP-180)型发泡机。使该技术投入实战应用。其优点是能快速、远距离扑灭矿井火灾。至目前为止，在我国煤矿井下应用高泡灭火技术扑灭火灾达30余次，成为世界上应用该项技术次数最多的国家之一。
90年代，为了提高灭火效果，开始研制以惰气为气源的高稳定性泡沫。这种惰气(气氮或液氮气)泡沫，既可安全高效灭火，又可充入采空区起到隔离作用。由多组分复配而成的高稳定性泡沫剂和惰泡发生装置，已由抚顺煤科分院研制成功，使泡沫灭火技术获得新的发展。
第1.3 节 制浆系统的介绍和分类
1.3.1 制浆系统的介绍
50年代末，在我国煤矿开始应用灌浆防灭火，是目前我国使用最广泛的一种行之有效的的预防煤炭的自然方法。其方法是将灌浆材料（粘土或砂质粘土及炉灰等）按适当比例配合制成泥浆，利用井上、下高度差或借助泥浆泵通过输送管送到可能自然发火的采空区或其它地点进行灌注。预防性灌浆防灭火原理是，浆液包裹煤块，其水份有增湿减缓氧化速度的作用，其固体沉淀物能充填于媒体缝隙，能起隔绝漏风阻止氧化作用。按与会采工艺的关系来分，灌浆的方法有：随采随灌，采前预灌和采后密闭灌浆；按实施方法来分有埋管灌浆，钻孔灌浆和工
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