惰气高倍数泡沫耐高温耐浓烟的机理研究

本文由实验结果出发，论述了影响泡沫稳定性的主要因素及泡沫耐高温耐浓烟机理。此外，还介绍了实验装置及最终的工艺参数。     

泡沫除尘机理与泡沫药剂配方的要求

本文分析了泡沫的产生、泡沫除尘机理和表面活性的结构和性质，认为泡沫药剂配方中一般有起泡剂、湿润剂、稳定剂、增溶剂等助剂（表面活性剂），才能有效地降低粉尘，并通过实验确定了泡沫高度、表面张力和表面活性剂溶液浓度之间的变化关系，为研制泡沫药剂配方提供一定的理论和实验依据。     

泡沫钻进护孔机理初探

根据泡沫的流动特性及泡沫管流实验中所观察到的现象,初步分析了泡沫钻进的护孔机理,指出了泡沫钻进的适用地层。     

泡沫流动特性的初步研究

根据实验结果，证明了气液比在150:1～350:1内，发泡剂含量适当，发泡良好的泡沫可被当做均匀、连续介质处理。利用自制泡沫流变装置，测定了泡沫的流变性能。测试结果表明泡沫属非牛顿流体，提出了计算泡沫流体的压力时需考虑泡沫的非牛顿特性的观点。     

不同基体泡沫铝材料的吸能特性研究

对开孔泡沫铝、闭孔泡沫铝硅和闭孔泡沫铝铜材料进行了准静态压缩实验。研究了泡沫铝材料的准静态压缩力学行为及吸能机制,分析了相对密度和试件高度对泡沫铝吸能特性的影响。     

黄铁矿尾矿泡沫混凝土力学性能和水化特征

为了探究发泡剂、水胶比、比表面积以及纤维的添加对由黄铁矿尾矿制备的泡沫混凝土力学特性的影响，对泡沫混凝土进行了抗压强度实验，最终得出了以上配料的较优种类和配比，为后续研究黄铁矿尾矿掺量对泡沫混凝土力学特性的影响打下基础。黄铁矿尾矿掺入量对泡沫混凝土的影响黄铁矿实验结果表明:随着黄铁矿尾矿掺量的不断增加，泡沫混凝土的抗压强度逐渐下降，且掺入量在10%～20%之间强度的衰减幅度较大。通过DSC-TG测试发现，黄铁矿尾矿掺入量的增大会导致水化产物的减少，进而降低泡沫混凝土的力学性能； IR光谱分析表明，随着黄铁矿尾矿掺入量的增加会导致OH-、Si-O和Al-O键数量减少，这代表了水化产物生成量的减少，从而减小其抗压强度；水化热测试结果表明，黄铁矿尾矿掺入量的增加会导致其抗压强度降低，实验还发现在保护龄期50 h后，黄铁矿尾矿可提高泡沫混凝土的强度，在泡沫混凝土加入适量的黄铁矿尾矿矿能够适当改善其养护后期的力学特性。      

高分子填充泡沫铝合金的压缩力学行为

用加压渗流法制备开孔泡沫铝及泡沫ZL102，通过向其中填充硅橡胶的方法制备填充硅橡胶泡沫铝合金，并进行准静态和动态压缩实验，研究填充硅橡胶对泡沫铝合金压缩力学行为的影；定。结果表明，在静态压缩条件下，填充硅橡胶使塑性泡沫纯铝压缩变形的塑性平台区大幅度延长，因而能有效地改善其吸能性。而对于脆性的泡沫ZL102合金，填充硅橡胶反而使其失去泡沫金属所特有的变形特征，而呈现出致密材料的特征。在动态压缩条件下，填充硅橡胶能更有效地改善脆性泡沫铝的吸能性，使其应力一应交的平台区延长、且更加平缓。     

控制界面力的泡沫分级方法

本文介绍了一种通过控制界面相互作用的微细矿粒泡沫分级方法。微泡浮选技术被嫁接到分级技术中，微细粒的分散状态是通过在分级过程中控制界面相互作用达到的。在自己设计的试验室分级柱模型上进行了－44μm高岭土及－22μm的石英泡沫分级的条件实验并初步地从表面热力学的角度建立了泡沫分级的理论模型。在最佳实验条件下可获得－11μm以下的高岭土及－10μm以下石英的分级产品。     

泡沫水泵增压装置实验台的研究

为了进一步改进BWZ系列泡沫水泵增压装置的结构和提高其使用水平，组建了泡沫水泵增压装置实验台，对其增压性能和容积效率进行实验研究。     

泡沫凝胶及其应用装置的研究与实践应用

介绍了泡沫凝胶的形成机理及特点,实验验证了泡沫凝胶在140℃依然含有较多的水分,具有耐温、保水性能优、稳定性强等特点。现场防灭火实践验证了泡沫凝胶的防灭火性能,为煤自燃防治提供了有效地治理手段。     

超微磁化泡沫降呼吸性煤尘的试验研究

煤炭资源开采中遭受着多种自然灾害的严重威胁,矿井粉尘尤其是呼吸性粉尘就是其中之一,严重影响安全生产的同时对矿工的生命健康构成极大威胁。基于此,提出了超微磁化泡沫这一全新的除尘理念,并开展了广泛的实验室研究。以不同粒径的超微泡沫为研究对象,通过磁化泡沫与非磁化泡沫的对比,得到随超微磁化泡沫粒径的减小,其对呼吸性煤尘的降尘效率逐渐增大,同时,磁化的引入对超微泡沫降尘效率的提高有显著影响。另外,实验过程中还发现了若干有价值的实验现象,为日后对超微磁化泡沫降尘规律的深入研究及泡沫制备系统的简化提供了新的方向。     

复杂条件煤田火灾治理技术实验研究

针对新疆地区复杂条件下的煤田火灾,提出了高密度泡沫治理技术,通过实验测定了高密度泡沫发泡倍数、扩散半径等性能参数,验证了降温效果,并对实验过程中材料及工艺等方面存在的不足,提出了相应的改进优化措施。     

层内非均质油藏二元堵水可视化实验研究

随着单井含水逐渐上升和堵水等增产措施规模开展，油田高效开发管理对水平井控水技术提出了更高的要求。顺序注入泡沫和凝胶的水平井二元堵水技术可以避免目前水平井堵水针对性弱，效果差异大的问题，但其最优模式尚不清楚。针对水平井二元堵水注入模式优化的问题，开展了微观可视化实验和单井级别模拟，微观实验结果显示先注泡沫+后注凝胶模式有助于凝胶后续增油，对应采出程度增加26.1个百分点，显著高于先注凝胶+后注泡沫模式的15.8个百分点；单井级别模拟和微观可视化实验结果吻合，水平段处于非均质储层和趾端存在高渗通道的情况下泡沫+强凝胶堵水效果最佳，且高黏度的凝胶堵塞可以保证二次水驱期间堵剂稳定性，有利于更高的增油效果。因此，对于层内非均质水平井的二元堵水，推荐泡沫+强凝胶的堵水模式。     

粉煤灰三相泡沫组成成分及形成机理研究

通过对柴里煤矿粉煤灰特性的分析，提出了发泡剂的研制要求，设计出了相应的三相泡沫发泡器，并对粉煤灰三相泡沫的形成原因和稳定性进行了分析；同时，对粉煤灰三相泡沫的发泡倍数和稳定时间等参数进行了实验研究.结合在柴里煤矿的应用实例，表明当连续在采空区注3~5 d粉煤灰湘泡沫后，就能从根本上消除煤炭的自燃.     

3相泡沫流体密封技术及其应用

应用表面物理化学、密封材料学、渗流力学等理论，在实验基础上研究了一种新型流体密封技术──３相泡沫流体密封技术。研究结果表明：３相泡沫流体可作为封堵裂隙的介质。当３相泡沫流体向密封裂隙处运移时，泡沫流体本身所携带的固相介质能不断地压附在裂隙面上，不断地减小裂隙宽度，直至完全堵塞裂隙，从而提高了裂隙的密封性。３相泡沫流体密封是一项具有广阔实用前途的柔性密封新技术。     

除尘泡沫在输运管道内破裂与雾化的临界条件研究

以除尘泡沫的基本性质及气液两相流为理论基础,在实验室构建实验系统。利用实验系统对除尘泡沫在输运管道内破裂与雾化的临界条件进行实验研究,主要包括气体流量、气体压力、液体流量对发泡倍数的影响。分析实验结果得出以下结论:液体流量、风压对泡沫生成的影响基本可以忽略;当气体流量小于10 m3/h或者大于140 m3/h时泡沫都会发生破裂与雾化现象。     

煤泥浮选泡沫图像灰度直方图及其统计纹理特征研究

针对煤泥浮选泡沫图像灰度直方图特征问题，进行了实验室浮选柱试验，采集了50组煤泥浮选泡沫图像，分析了泡沫图像及其直方图的类别及形态，提取了浮选泡沫图像直方图统计纹理特征参数，研究了泡沫直方图统计纹理特征参数随浮选时间的变化关系。研究表明，统计纹理特征参数-方差能够表征浮选泡沫图像直方图特征，并与特定的泡沫状态相关，可为煤泥浮选视觉监控系统提供泡沫状态信息。     

温度对泡沫性能影响的实验研究

泡沫作为一种特殊的钻井流体,其在环空中的泡沫质量、密度、稳定性以及流动状态等都将受到井内温度变化的影响.针对这一问题,通过实验,研究了温度对发泡液起泡能力及泡沫稳定性的影响.实验发现:基液的发泡能力受基液配方和发泡温度影响很大,在一定范围内温度升高可以提高泡沫的稳定性,但温度过高又会对泡沫的稳定性起反作用.     

可循环泡沫钻井液性能及应用现状

1996年可循环泡沫钻井液在胜利油田成功应用,至今除了在胜利、吐哈油田较大规模的应用外,其它油田也开发了可循环泡沫钻井液技术。阐述了可循环泡沫钻井液在国内的应用现状,并且根据对可循环泡沫钻井液的多年的研究,以实验为基础讨论可循环泡沫钻井液体系的各种性能,以期能为工程实际应用提供必要的参考。对体系的流变性、抗污染性、抗温性、漏失造壁性进行测验,并且开展动静态堵漏、储层伤害评价及返排实验,评价其性能。     

泡沫防灭火材料研究现状及发展趋势

防灭火材料是影响煤层自然发火防治效果的关键因素，泡沫材料因具有流动性强、堆积性好等优点，在煤矿现场防灭火工作中得到了广泛应用，泡沫材料的研发也因此成为众多专家学者的研究热点。基于此，根据泡沫材料的研发进程，对泡沫材料的研究成果进行了归纳分析，按泡沫的材料性质、灭火机理及适用性将其分为惰气泡沫、阻化泡沫、三相泡沫、凝胶泡沫、固化泡沫等五大类，浅析了各类泡沫的工艺特点、适用条件、防灭火效果，并对防灭火泡沫材料的发展进行了展望，以期为现场防灭火材料的选择和泡沫材料的未来研发提供参考。