超长综采工作面撤架期间煤自燃预测及防控技术研究

大兴煤矿北一202工作面采用超长开切眼布置,存在采空区空间大、开采易自燃煤层、工作面全程俯采且顶板存在复合煤岩层采空区遗煤量大等因素,导致工作面防灭火工作难度大幅提高。通过在工作面进、回风巷道,以及上、下隅角向工作面70 m处架后采空区预埋4个束管测点,对北一202超长俯采工作面采空区自燃“三带”分布范围进行多点位观测,得出超长俯采工作面采空区最大氧化带宽度为37.7 m,位于上隅角向工作面70 m架后采空区。根据北一202工作面实际参数,建立三维几何模型,通过Fluent数值模拟分析,揭示了超长俯采工作面采空区流场及O₂体积分数变化规律,并将采空区自燃“三带”分布范围模拟结果与实测结果进行对比,发现两者基本一致,证明了采用数值模拟方法分析研究超长俯采工作面采空区流场、O₂体积分数分布规律的有效性和科学性。

     

氢化燃烧合成Mg2NiH4产物高活性特征及分析

氢化燃烧合成法(HCS法)是镁基储氢合金制备的新方法,具有省能、省时、产物高活性等显著优点,近年来引起了国内外广泛关注.本文通过XRD、SEM和PCT等手段研究了氢化燃烧合成Mg2NiH4产物高活性的特征,并从物相组成、颗粒特性和氢化反应等方面揭示了HCS产物高活性的机理.结果表明,氢化燃烧合成Mg2NiH4产物在没有任何活化处理的前提下,第一次吸氢就能达到饱和吸氢量,且在不同温度下均具有比传统熔炼法产物Mg2Ni高的氢化活性;纯的物相组成、多孔的颗粒特性、大量微裂纹的存在和小的晶粒尺寸是其高活性的内在原因.本研究对控制HCS产物的微结构并进一步改善其储氢性能具有重要意义.     

氢化燃烧合成法制备镁基储氢合金Mg2NiH4

采用自行设计制作的反应设备，研究了氢化燃烧合成法制备Mg2NiH4的工艺参数。主要探讨了合成反应动力学因素：压力、合成温度、氢化保温时间对产物纯度的影响。实验结果表明，在初始压力为1．5MPa下，合成条件分别为：合成温度808K，合成保温时间120min，氢化保温时间60min及合成温度850K，合成保温时间60min，氢化保温时间90min时均可制备出纯的Mg2NiH4。     

镁氢化和镁镍共晶反应对氢化燃烧合成产物储氢性能的影响

通过改变氢化燃烧合成Mg2Ni中镁氢化反应的保温时间,以及镁镍合成反应温度和合成保温时间,来研究镁氢化反应、镁镍燃烧合成反应对产物Mg2Ni储氢性能的影响。实验结果表明,镁氢化反应保温120min时,产物的首次吸氢动力学性能变差;合成温度的提高有利于吸氢量的提高（合成温度850K时,吸氢量最大可达3．36wt％）;保温时间的延长对于产物吸氢量的影响随合成温度的差异而表现不同。     

镁基储氢合金制备新方法--氢化燃烧合成法

相对于高温熔炼法、置换扩散法、固相扩散法和机械合金化法而言，氢化燃烧合成法是制备镁基储氢合金的新方法，近年来受到了国内外的足够关注。本文简要介绍了氢化燃烧合成法的方法、机理以及研究进展。     

氢化燃烧合成Mg2NiH4中镁氢化反应的影响及利用

通过改变氢化燃烧合成Mg2NiH4时镁氢化保温时间，研究在不同合成压力下，中间反应一镁氢化反应对氢化燃烧合成产物的影响，并初步探讨了镁氢化反应与Mg-Ni燃烧合成反应及Mg2Ni氢化反应的内在联系。研究结果表明，镁的充分氢化在促进Mg-Ni燃烧合成反应的同时也有效地提高了Mg2Ni的氢化活性，利用镁氢化反应可以在低的合成氢压和粗的镁粉原料下制备出纯度很高的Mg2NiH4。     

镁基储氢合金氢化物Mg2NiH4的制备及性能研究

以不经压制的Mg、Ni混合粉末为原料,利用氢化燃烧合成法在合成温度850 K和1.8 MPa初始合成氢压下制备了镁基储氢合金氢化物Mg2NiH4,并利用XRD及PCT仪分析了其物相组成和储氢性能.研究表明,产物由单一物相Mg2NiH4组成,无未反应的Ni和不完全氢化的Mg2NiH0.3;相对于传统熔炼法制备的Mg2Ni,氢化燃烧合成产物具有更高的氢化活性,在没有任何活化处理的前提下,第一次吸氢就能以很快的速度达到饱和吸氢量,同时在任何吸氢温度下均具有较好的吸氢动力学性能,且随温度的降低,最大吸氢量降低幅度较小,平台压和吸放氢温度的关系为:lgP(0.1 MPa)=-3 187.6/ T 6.362 4(吸氢),lgP(0.1 MPa)=-3 468.4/T 6.694 3(放氢).     

氢化燃烧合成制备镁基储氢材料研究进展

氢化燃烧合成(Hydriding Combustion Synthesis,HCS)针对镁基储氢合金的制备而提出,具有设备简单,省能以及产物活性高等特点.将主要介绍本研究小组近期关于HCS产物TEM、SEM、XPS和AES的研究结果,系统阐明其高活性机理.还将介绍HCS镁基储氢合金经过机械球磨改性后吸放氢动力学性能得到大幅改善,373 K,100 s内达到饱和吸氢量物质的量为4.6%的近期研究结果.