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采空区煤自燃预测的随机森林方法 被引量:50
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作者 邓军 雷昌奎 +3 位作者 曹凯 马砺 王彩萍 翟小伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2800-2808,共9页
煤自然发火温度的准确预测是矿井煤自燃防控的关键。为了准确可靠地预测采空区煤自燃温度,在大佛寺煤矿40106综放工作面开展了长期的采空区温度和气体观测实验,提出了一种基于随机森林(RF)方法的采空区煤自燃预测模型,并将预测结果与支... 煤自然发火温度的准确预测是矿井煤自燃防控的关键。为了准确可靠地预测采空区煤自燃温度,在大佛寺煤矿40106综放工作面开展了长期的采空区温度和气体观测实验,提出了一种基于随机森林(RF)方法的采空区煤自燃预测模型,并将预测结果与支持向量机(SVM)和BP神经网络(BPNN)方法对比。采用粒子群优化算法(PSO)对RF和SVM超参数进行优化,建立了参数优化的PSO-RF和PSO-SVM预测模型。结果表明,RF,PSO-RF,SVM和PSO-SVM模型均具有较强的泛化性和鲁棒性; RF在建模过程中拥有宽广的参数适应范围,当树的数量(ntree)超过100后,其训练误差趋于稳定,ntree的改变对预测性能没有实质的影响;虽然PSO算法可以找到RF最优超参数,但默认参数的RF模型就能获得满意的预测性能; SVM预测结果则对超参数十分敏感,PSO优化可以显著提高其预测精度,其预测性能依赖于超参数的最优选择; BPNN模型在训练阶段拥有极佳的预测结果,但易出现"过拟合",导致泛化性弱,测试阶段误差较大。通过在其他矿井煤自燃预测中应用,验证了RF方法的稳定性和普适性,且无需复杂参数设置和优化就能获得良好的预测性能,可进一步应用于其他能源燃料领域。 展开更多
关键词 采空区 煤自燃 随机森林 支持向量机 粒子群优化 温度预测
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煤自燃预测的支持向量回归方法 被引量:21
2
作者 邓军 雷昌奎 +2 位作者 曹凯 马砺 王伟峰 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期175-180,共6页
煤自燃温度的准确预测是矿井煤自燃防控的关键。为了科学准确地预测采空区煤自燃温度,在大佛寺煤矿40106综放工作面开展现场观测实验,以现场束管监测系统数据为基础,采用粒子群优化算法(PSO)优化支持向量回归(SVR)参数,建立了煤自燃温... 煤自燃温度的准确预测是矿井煤自燃防控的关键。为了科学准确地预测采空区煤自燃温度,在大佛寺煤矿40106综放工作面开展现场观测实验,以现场束管监测系统数据为基础,采用粒子群优化算法(PSO)优化支持向量回归(SVR)参数,建立了煤自燃温度预测的PSO-SVR模型;同时,在保证训练和测试样本不变的前提下,建立了标准SVR模型、BP神经网络(BPNN)模型和多元线性回归(MLR)模型,并与PSO-SVR模型预测结果进行对比分析。MLR,BPNN,SVR和PSO-SVR模型训练样本预测结果的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为:5.75%,0.84%,4.16%和1.13%,测试样本预测结果的MAPE分别为:5.17%,3.03%,3.83%和1.34%.结果表明:MLR模型预测结果最差,说明煤自燃温度与气体指标之间的非线性关系更显著,线性模型不宜于煤自燃预测;BPNN模型训练样本预测效果极佳,但测试样本预测效果较差,易出现"过拟合"现象,泛化性较差;PSO-SVR模型预测精度较标准SVR模型有了极大提高,更适宜于煤自燃预测。 展开更多
关键词 煤自燃 支持向量回归 粒子群优化 神经网络
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急倾斜特厚煤层采空区煤自燃治理关键技术研究 被引量:14
3
作者 曹凯 司卫彬 王德明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第11期64-67,共4页
针对陈兴远煤矿42-43号急倾斜特厚煤层采空区易发生煤自燃的问题,通过分析岩层移动规律发现,受采动影响形成的顶板侧裂隙漏风与采空区大量遗煤复合作用是影响采空区煤自然发火的主要因素。针对火区地表漏风严重、浮煤区域分布广且呈立... 针对陈兴远煤矿42-43号急倾斜特厚煤层采空区易发生煤自燃的问题,通过分析岩层移动规律发现,受采动影响形成的顶板侧裂隙漏风与采空区大量遗煤复合作用是影响采空区煤自然发火的主要因素。针对火区地表漏风严重、浮煤区域分布广且呈立体分布的特点,提出构建地表回填堵漏风,井下钻套一体化快速灭火钻孔施工、立体式灌注三相阻化泡沫泥浆快速降温防复燃的火区综合治理技术。应用这些技术有效抑制了火区的蔓延,并成功扑灭了该火区。 展开更多
关键词 采空区煤自燃 急倾斜特厚煤层 裂隙漏风 三相阻化泡沫泥浆
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综合除尘技术在选煤厂的应用 被引量:12
4
作者 华岁喜 郑均笛 卢艳峰 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2019年第8期62-64,6,共3页
分析了选煤厂生产工艺中的产尘点及产尘机理,根据多年的粉尘治理实践,提出了“因地制宜、技术领先、综合治理、本安达标”的选煤厂综合除尘理念;在比较分析各种除尘技术的优缺点基础上,论述了徐州博源科技有限公司综合除尘技术的主要特... 分析了选煤厂生产工艺中的产尘点及产尘机理,根据多年的粉尘治理实践,提出了“因地制宜、技术领先、综合治理、本安达标”的选煤厂综合除尘理念;在比较分析各种除尘技术的优缺点基础上,论述了徐州博源科技有限公司综合除尘技术的主要特点和应用效果。 展开更多
关键词 选煤厂 产尘机理 综合除尘技术 特点 应用效果
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贫氧条件煤自燃产热特性试验研究 被引量:11
5
作者 曹凯 王德明 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期127-132,共6页
为探究煤自燃规律,选取陕西彬长集团大佛寺煤矿40106工作面不同回采时期的2组煤样作为试验样品,开展贫氧条件下煤放热特性试验研究。采用计算机智能动态稳定配气装置,并利用差示扫描量热仪(DSC)测试煤样放热数据。试验数据分析表明:随... 为探究煤自燃规律,选取陕西彬长集团大佛寺煤矿40106工作面不同回采时期的2组煤样作为试验样品,开展贫氧条件下煤放热特性试验研究。采用计算机智能动态稳定配气装置,并利用差示扫描量热仪(DSC)测试煤样放热数据。试验数据分析表明:随着煤样温度的升高,煤样放热量受氧体积分数的影响程度逐渐增大;随着环境贫氧程度的增大,即氧体积分数从21%降至5%,煤自燃过程放热速率的分界点温度基本呈线性增高趋势,煤自燃加速氧化阶段被延迟;由分界点确定的缓慢放热阶段与加速放热阶段的活化能均随着氧体积分数的降低而呈线性缓慢升高,贫氧条件对煤样反应及热效应有饱和抑制作用。 展开更多
关键词 贫氧条件 放热 动态稳定配气装置 差示扫描量热仪(DSC) 自然发火 活化能
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不易自燃煤层综采工作面回撤期间防灭火技术 被引量:9
6
作者 文金萍 刘洋 +2 位作者 曹凯 颜雪文 袁桂生 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第10期94-96,共3页
针对尚庄煤矿不易自燃煤层受深部开采,地质构造、煤层含硫的影响,煤的自然发火期变短,503工作面在回撤期间出现自然发火情况。为保证矿井的安全生产,加强对不易自燃煤层的防灭火要求。特构建以三相泡沫为主的防灭火系统,并通过减少采空... 针对尚庄煤矿不易自燃煤层受深部开采,地质构造、煤层含硫的影响,煤的自然发火期变短,503工作面在回撤期间出现自然发火情况。为保证矿井的安全生产,加强对不易自燃煤层的防灭火要求。特构建以三相泡沫为主的防灭火系统,并通过减少采空区漏风,加强监测监控,提高推进速度等辅助措施,确保工作面的安全回撤。 展开更多
关键词 防灭火 自燃 三相泡沫 深部开采 工作面回撤
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两相泡沫在露天矿空间立体火区治理中的应用 被引量:9
7
作者 张玮 张微 +2 位作者 郑克明 汤笑飞 史广义 《内蒙古煤炭经济》 2016年第15期109-111,共3页
剖析了露天矿火区的空间立体特性和治理难点,优选出适合露天矿火区治理的两相泡沫技术,并简要介绍了其灭火原理、技术参数和工艺流程。现场应用结果表明,两相泡沫在治理露天矿火区方面具备优势,火区降温效果明显,为国内露天矿火区治理... 剖析了露天矿火区的空间立体特性和治理难点,优选出适合露天矿火区治理的两相泡沫技术,并简要介绍了其灭火原理、技术参数和工艺流程。现场应用结果表明,两相泡沫在治理露天矿火区方面具备优势,火区降温效果明显,为国内露天矿火区治理提供一条思路。 展开更多
关键词 露天矿 火区 爆破钻孔 两相泡沫
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综放采空区遗煤自燃高效阻化泡沫防治技术 被引量:9
8
作者 曹凯 张祎 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第4期67-70,共4页
为解决综放工作面采空区遗煤自燃的问题,在分析煤中活性基团反应过程的基础上,提出了基于羟基型阻化剂的高效阻化泡沫防灭火技术,并对其阻化性能进行了效果考察:阻化剂将煤样交叉点温度延迟了37.6℃;煤中活性基团(甲基、亚甲基)的氧化... 为解决综放工作面采空区遗煤自燃的问题,在分析煤中活性基团反应过程的基础上,提出了基于羟基型阻化剂的高效阻化泡沫防灭火技术,并对其阻化性能进行了效果考察:阻化剂将煤样交叉点温度延迟了37.6℃;煤中活性基团(甲基、亚甲基)的氧化得到遏制。构建了高效阻化泡沫防灭火系统,并在大佛寺煤矿40106综放工作面得到了应用,成功扑灭采空区隐蔽火源,24 h内将CO体积分数控制在24×10-6以下,火区熄灭后没有出现复燃迹象。 展开更多
关键词 煤自燃 羟基型阻化剂 综放工作面采空区 阻化泡沫
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高密度电法探测煤矿地下采空区的数值模拟研究 被引量:9
9
作者 曹凯 《中国矿业》 北大核心 2018年第B06期254-260,共7页
为了正确认识采空区的电阻率异常分布特征,以及高密度电法探测采空区的能力,从而为准确探测采空区提供指导,本文采用有限差分法针对不充水和充水采空区建立了地电模型,并采用光滑约束最小二乘反演法对正演结果进行了反演分析。研究结果... 为了正确认识采空区的电阻率异常分布特征,以及高密度电法探测采空区的能力,从而为准确探测采空区提供指导,本文采用有限差分法针对不充水和充水采空区建立了地电模型,并采用光滑约束最小二乘反演法对正演结果进行了反演分析。研究结果表明:高密度电法对于充水采空区的探测效果好于不充水采空区;随着采空区规模的扩大,充水采空区异常范围和分辨率也随之提高,而不充水采空区异常位置的精确度没有明显提高;随着采空区埋深的增加,采空区所引起的高阻和低阻异常分辨率均降低,但低阻异常分辨率仍优于高阻异常分辨率。 展开更多
关键词 煤矿采空区 探测 高密度电法 低阻异常 最小二乘法
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汝箕沟矿区露天开采小窑火区快速治理技术 被引量:7
10
作者 王华 刘洋 +1 位作者 汤笑飞 王伟 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第1期164-166,共3页
针对汝箕沟矿区露天开采,受小窑火区的影响,钻孔施工后温度过高,无法正常装药爆破,严重延缓了露天矿生产;钻孔高温以及火区产生有毒有害气体威胁作业人员的生命安全。特构建综合防灭火系统,利用注浆、注水、注三相泡沫等综合快速治理技... 针对汝箕沟矿区露天开采,受小窑火区的影响,钻孔施工后温度过高,无法正常装药爆破,严重延缓了露天矿生产;钻孔高温以及火区产生有毒有害气体威胁作业人员的生命安全。特构建综合防灭火系统,利用注浆、注水、注三相泡沫等综合快速治理技术,提高火区爆破、剥离、开采速度,保证矿区露天矿的生产安全。 展开更多
关键词 露天开采 钻孔 三相泡沫 快速治理
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综放采空区煤自燃阻化泡沫防治技术研究 被引量:7
11
作者 司卫彬 王德明 曹凯 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第10期201-203,共3页
基于综放采空区空间大,自燃危险区域立体分布的特点,在煤自燃机理研究成果的基础上,首次提出了羟基型高效阻化泡沫技术,并从宏观和微观角度分析考察了阻化泡沫的阻化效果及阻化机理。同时,构建了高效阻化泡沫防灭火系统,并在大佛寺煤矿4... 基于综放采空区空间大,自燃危险区域立体分布的特点,在煤自燃机理研究成果的基础上,首次提出了羟基型高效阻化泡沫技术,并从宏观和微观角度分析考察了阻化泡沫的阻化效果及阻化机理。同时,构建了高效阻化泡沫防灭火系统,并在大佛寺煤矿40106综放工作面运用,有效防治了综放采空区遗煤自然发火,解决了综放大空间采空区自燃隐蔽火源的防治难题。 展开更多
关键词 综放采空区 煤自燃 阻化泡沫 防灭火系统
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地质雷达探测技术在浅地表煤田火灾治理中的应用 被引量:7
12
作者 曹凯 《能源技术与管理》 2016年第5期162-164,共3页
安太堡露天矿煤层由于受到小窑盗采,形成大面积采空区,长期的漏风供氧,使得该区域出现煤自然发火现象,造成大面积煤田火灾,使得开采推进无法进行,因此必须对火区进行治理。通过现场试验,确定着火区域与地质构造的关系,得出着火区域分布... 安太堡露天矿煤层由于受到小窑盗采,形成大面积采空区,长期的漏风供氧,使得该区域出现煤自然发火现象,造成大面积煤田火灾,使得开采推进无法进行,因此必须对火区进行治理。通过现场试验,确定着火区域与地质构造的关系,得出着火区域分布在地下松散区域内。利用地质雷达探测技术对煤田火灾区域的煤岩介质电磁响应进行探测,采用滤波-校正(MCFC)技术对雷达数据进行分析处理,准确得出了火区煤岩松散区域范围。通过地质雷达探测技术的应用,确定了火区松散区域范围,使得对火区的治理更有针对性,实现了对火区的快速治理。 展开更多
关键词 煤田火灾 地质雷达 滤波-校正技术 火区松散区域范围
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综掘工作面泡沫抑尘技术实践 被引量:7
13
作者 尚积军 司卫彬 +1 位作者 曹黎铭 曹凯 《煤矿开采》 北大核心 2015年第4期127-129,共3页
在调研乌鲁木齐矿井综掘工作面防尘技术现状的基础上,分析了现有防尘技术的不足,提出在10106综掘工作面应用泡沫抑尘新技术。利用自吸式定量添加,将极少量发泡剂与水经发泡器混合,在一定量压风作用下产生丰富降尘泡沫,并通过专用弧扇型... 在调研乌鲁木齐矿井综掘工作面防尘技术现状的基础上,分析了现有防尘技术的不足,提出在10106综掘工作面应用泡沫抑尘新技术。利用自吸式定量添加,将极少量发泡剂与水经发泡器混合,在一定量压风作用下产生丰富降尘泡沫,并通过专用弧扇型喷头喷出,实现了泡沫对尘源的全包裹,从源头上抑制了粉尘的产生和扩散。现场测试结果表明,对总粉尘和呼尘的降尘效率是普通喷雾的3.22倍和4倍,有效地降低了粉尘危害,提高了掘进的质量和效率。 展开更多
关键词 综掘工作面 泡沫抑尘 全包裹 降尘效率
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复杂环境条件下煤自燃火灾治理技术 被引量:7
14
作者 曹凯 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第9期85-88,共4页
针对煤矿复采区复杂开采、多源漏风环境条件下,巷道松散煤体易发生大范围立体自燃火灾的问题,以郑煤集团宏达矿11071上副巷溜煤眼自然发火为例,分析了自然发火致灾影响因素及治理难点,采取了灌注高倍数阻化泡沫快速阻化降温、压注超高... 针对煤矿复采区复杂开采、多源漏风环境条件下,巷道松散煤体易发生大范围立体自燃火灾的问题,以郑煤集团宏达矿11071上副巷溜煤眼自然发火为例,分析了自然发火致灾影响因素及治理难点,采取了灌注高倍数阻化泡沫快速阻化降温、压注超高水无机固化材料充填堵漏防复燃的综合治理技术。通过现场分阶段实施和监测,有效消除高温自燃隐患,并防控隐蔽火源的复燃,保障矿井的安全生产和接续。 展开更多
关键词 复杂环境 自燃火灾 阻化泡沫 固化充填 防复燃
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浅析输煤系统落煤管设计存在的问题和解决对策的研究 被引量:7
15
作者 李春亮 华岁喜 卢艳峰 《山东工业技术》 2017年第18期78-78,76,共2页
电厂输煤系统落煤管设计存在的缺陷会严重影响到整个电厂的生产效率,因此如何改善设计可以更加合理的运用到输煤系统中去,是尚要解决的重点问题,本文根据输煤系统中落煤管设计中存在的问题提出作者的一些建议。
关键词 输煤系统 落煤管 皮带跑偏
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蛹虫草退化菌株的生理生化特征 被引量:7
16
作者 周思池 邹根 +5 位作者 杨占山 鲍大鹏 姚威威 杨杰 汪滢 李晓玲 《食用菌学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期23-28,共6页
为了初步鉴定蛹虫草(Cordyceps militaris)退化菌株的生理生化特征,采用倒置显微镜、扫描电子显微镜观察蛹虫草退化菌株与正常菌株的形态特征,分别用高效液相色谱(HPLC)、氟硼二吡咯(BODIPY)脂滴染色、荧光定量PCR测定腺苷与虫草素含量... 为了初步鉴定蛹虫草(Cordyceps militaris)退化菌株的生理生化特征,采用倒置显微镜、扫描电子显微镜观察蛹虫草退化菌株与正常菌株的形态特征,分别用高效液相色谱(HPLC)、氟硼二吡咯(BODIPY)脂滴染色、荧光定量PCR测定腺苷与虫草素含量、脂质含量、细胞自噬相关基因的表达水平。结果表明:蛹虫草退化菌株的菌丝体分枝多、畸形,呈弯曲的不规则状;退化菌株的菌丝中腺苷含量比正常菌株的低30.23%,两者发酵液中的腺苷含量无差异,而退化菌株的菌丝和发酵液中均未检测到虫草素;退化菌株的荧光亮度明显低于正常菌株;细胞自噬相关基因Atg13、Atg18、Atg22、Atg22-2表达量在退化菌株中上升,退化菌株比正常菌株分别上升了432.19%、170.45%、336.06%、61.01%;Atg17呈下调表达,退化菌株比正常菌株下调了65.28%,两者Atg28的表达量无差异。 展开更多
关键词 蛹虫草 菌株退化 腺苷 虫草素 脂质 自噬相关基因
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复合煤层大倾角综放工作面综合防灭火技术研究 被引量:6
17
作者 张新生 王文彬 胡继周 《山东煤炭科技》 2015年第12期68-70,共3页
针对9421工作面采空区外部漏风量增加,遗煤全面氧化,发火面积大,工作面支架后浮煤氧化升温产生火风压等复杂情况。分别应用均压防灭火技术,发火区灌注普瑞特Ⅰ防灭火技术,架后灌注普瑞特Ⅱ消除火风压防灭火技术。
关键词 煤炭自燃 防灭火 技术 材料
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高效节能动叶可调轴流式主通风机在通风系统改造中的应用 被引量:6
18
作者 李玉鹏 任万兴 李洪杰 《能源技术与管理》 2021年第3期136-137,共2页
针对陕煤集团黄陵建庄煤矿复杂的通风系统,对其矿井通风和瓦斯涌出现状进行了研究分析,通过更换主通风机以及对井下回风巷道进行改造,主通风机具备高效、节能、稳定、叶片角度可调节等优点,提高了矿井供风量,降低了通风阻力,改善了空气... 针对陕煤集团黄陵建庄煤矿复杂的通风系统,对其矿井通风和瓦斯涌出现状进行了研究分析,通过更换主通风机以及对井下回风巷道进行改造,主通风机具备高效、节能、稳定、叶片角度可调节等优点,提高了矿井供风量,降低了通风阻力,改善了空气质量,保证了各用风地点的风量需求。 展开更多
关键词 矿井通风系统 瓦斯涌出 主通风机高效节能 动叶可调 轴流式风机 矿井供风量 通风阻力
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综放孤岛工作面综合防灭火实践研究 被引量:6
19
作者 刘平 任万兴 +1 位作者 李洪杰 鹿飞 《能源技术与管理》 2021年第3期71-73,共3页
陕西黄陵建庄煤矿4-2209孤岛工作面矿压显现剧烈,工作面支护难度大,推采速度慢。综采放顶煤回采工艺致使采空区遗煤量较多,煤柱受压破碎后导通相邻采空区,相邻采空区贯通导致遗煤范围扩大且漏风通道畅通,煤自燃隐患巨大,严重影响矿井安... 陕西黄陵建庄煤矿4-2209孤岛工作面矿压显现剧烈,工作面支护难度大,推采速度慢。综采放顶煤回采工艺致使采空区遗煤量较多,煤柱受压破碎后导通相邻采空区,相邻采空区贯通导致遗煤范围扩大且漏风通道畅通,煤自燃隐患巨大,严重影响矿井安全生产。根据工作面初采初放期间、慢推及停采期间等不同生产时期防灭火治理需求,应用普瑞特系列新型防灭火材料对漏风通道进行了封堵,对采空区遗煤区进行了大范围覆盖降温冷却,回风流CO中浓度稳定且未超限,确保工作面安全顺利生产。 展开更多
关键词 孤岛工作面 煤自燃 防灭火 漏风通道封堵
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泡沫凝胶防灭火技术在煤田火区应用的实验研究 被引量:6
20
作者 彭斌 任万兴 +1 位作者 鹿飞 李洪杰 《煤炭科技》 2020年第4期76-79,共4页
针对煤田火灾,提出了泡沫凝胶防灭火技术,通过与两相泡沫灭火技术的对比实验,测定出该材料具有热稳定性好、保水性强、水利用率高的优点。经现场实验研究证明泡沫凝胶防灭火材料在煤田火灾的治理中比两相泡沫更具优越性。
关键词 煤田火区 两相泡沫 泡沫凝胶 防灭火
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