摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-7页 |
第一章 绪论 | 第12-26页 |
1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
1.2 国内外研究现状 | 第13-22页 |
1.2.1 煤自燃火灾防治技术 | 第13-15页 |
1.2.2 矿井防灭火材料 | 第15-18页 |
1.2.3 聚合物凝胶 | 第18-21页 |
1.2.4 防灭火材料性能研究 | 第21-22页 |
1.3 问题的提出 | 第22-23页 |
1.4 研究内容及技术路线 | 第23-26页 |
1.4.1 研究内容 | 第23页 |
1.4.2 技术路线 | 第23-26页 |
第二章 CMC/AlCit凝胶制备及影响因素 | 第26-42页 |
2.1 原材料及其性质 | 第26-28页 |
2.1.1 羧甲基纤维素钠(CMC) | 第26-27页 |
2.1.2 交联剂的选择 | 第27页 |
2.1.3 pH改性剂的选择 | 第27-28页 |
2.1.4 实验用原料及仪器 | 第28页 |
2.2 CMC/AlCit凝胶的制备 | 第28-31页 |
2.2.1 制备方法 | 第28-29页 |
2.2.2 CMC溶液的制备 | 第29页 |
2.2.3 AlCit交联剂的合成 | 第29-30页 |
2.2.4 GDL的添加 | 第30页 |
2.2.5 CMC/AlCit凝胶的配制 | 第30-31页 |
2.3 CMC/AlCit凝胶性能评价方法 | 第31-32页 |
2.4 CMC/AlCit凝胶配比实验 | 第32-37页 |
2.4.1 实验过程 | 第32-34页 |
2.4.2 实验结果及分析 | 第34-37页 |
2.5 CMC/AlCit凝胶影响因素分析 | 第37-40页 |
2.5.1 盐离子 | 第37-38页 |
2.5.2 初始pH值 | 第38-39页 |
2.5.3 温度 | 第39-40页 |
2.6 本章小结 | 第40-42页 |
第三章 CMC/AlCit凝胶的流变特性 | 第42-60页 |
3.1 流体基本特性 | 第42-44页 |
3.2 CMC溶液稳态剪切 | 第44-48页 |
3.2.1 流动曲线 | 第44-46页 |
3.2.2 粘浓关系 | 第46-47页 |
3.2.3 粉煤灰影响分析 | 第47-48页 |
3.3 CMC/AlCit交联体系时间扫描 | 第48-50页 |
3.4 CMC/AlCit交联体系温度扫描 | 第50-51页 |
3.5 CMC/AlCit凝胶粘弹性测试 | 第51-52页 |
3.6 CMC/AlCit交联体系的流变方程 | 第52-57页 |
3.7 CMC/AlCit凝胶成胶途径 | 第57-58页 |
3.8 本章小结 | 第58-60页 |
第四章 CMC/AlCit凝胶的防灭火特性 | 第60-82页 |
4.1 CMC/AlCit凝胶封堵性能 | 第60-63页 |
4.1.1 实验装置 | 第60-61页 |
4.1.2 实验条件及参数 | 第61页 |
4.1.3 实验结果及分析 | 第61-63页 |
4.1.4 凝胶胶结性能试验 | 第63页 |
4.2 CMC/AlCit凝胶的热稳定性 | 第63-65页 |
4.2.1 程序升温下凝胶的失重规律 | 第64页 |
4.2.2 高温(180℃)下失水情况 | 第64-65页 |
4.3 CMC/AlCit凝胶的阻化性能 | 第65-72页 |
4.3.1 实验装置 | 第65-66页 |
4.3.2 实验条件及方法 | 第66页 |
4.3.3 凝胶对煤自燃过程标志气体的影响 | 第66-68页 |
4.3.4 凝胶对煤自燃过程交叉点温度的影响 | 第68-70页 |
4.3.5 凝胶对煤自燃过程活化能的影响 | 第70-72页 |
4.4 CMC/AlCit凝胶对煤自燃过程质量及热量的影响 | 第72-77页 |
4.4.1 TG实验 | 第73-75页 |
4.4.2 DSC实验 | 第75-77页 |
4.5 CMC/AlCit凝胶对煤微观结构特性的影响 | 第77-79页 |
4.5.1 FTIR实验装置及测试方法 | 第77-78页 |
4.5.2 测试结果及分析 | 第78-79页 |
4.6 本章小结 | 第79-82页 |
第五章 CMC/AlCit凝胶灭火实验 | 第82-104页 |
5.1 小型灭火实验 | 第82-86页 |
5.1.1 实验装置及方法 | 第82-83页 |
5.1.2 实验结果及分析 | 第83-86页 |
5.2 中型灭火实验 | 第86-100页 |
5.2.1 实验装置 | 第86-88页 |
5.2.2 CMC/AlCit凝胶制备及喷注系统 | 第88-90页 |
5.2.3 实验煤样及条件 | 第90页 |
5.2.4 空白实验 | 第90-93页 |
5.2.5 巷道顶板自燃注胶灭火模拟实验 | 第93-96页 |
5.2.6 煤柱自燃注胶灭火模拟实验 | 第96-100页 |
5.3 CMC/AlCit凝胶防灭火机理 | 第100-101页 |
5.4 本章小结 | 第101-104页 |
第六章 CMC/AlCit凝胶防灭火技术的工程应用 | 第104-114页 |
6.1 CMC/AlCit凝胶防灭火现场操作方案 | 第104-107页 |
6.1.1 CMC/AlCit凝胶材料的准备 | 第104-105页 |
6.1.2 CMC/AlCit凝胶防灭火工艺 | 第105-107页 |
6.2 CMC/AlCit在自燃火灾中的应用 | 第107-112页 |
6.2.1 矿井自然发火情况 | 第107-108页 |
6.2.2 自然发火原因分析 | 第108页 |
6.2.3 火区治理总体方案 | 第108-109页 |
6.2.4 消火道施工方案 | 第109-110页 |
6.2.5 钻孔施工方案 | 第110-111页 |
6.2.6 注胶灭火效果分析 | 第111-112页 |
6.3 本章小结 | 第112-114页 |
第七章 结论与展望 | 第114-118页 |
7.1 主要结论 | 第114-116页 |
7.2 创新点 | 第116页 |
7.3 研究展望 | 第116-118页 |
参考文献 | 第118-130页 |
致谢 | 第130-132页 |
攻读博士学位期间主要科研成果 | 第132-134页 |