过渡金属范文1
关键词：过渡金属；纳米粒子；沥青质；氧化作用；稠油改质
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.211
随着全世界常规石油资源的枯竭，对稠油资源的开发已经开始引起各方关注。据国际能源署估计，到2050年，全世界将有超过40%的化石能源来自于稠油。由于稠油粘度高，氢碳比低，且氮、硫含量高，因此难以用常规方法进行开采。此外，由于稠油油质较差，重质组分含量高，难以满足市场标准及环保要求，因此，需要对稠油进行有效改质[1]。研究发现，沥青质含量高是引起这一现象的主要原因，由于沥青质属于芳香族大分子物质，含大量杂原子，在分子力作用下会形成团簇，降低稠油流动性，增加稠油粘度，因此，从稠油中除去沥青质显得尤为重要。
随着纳米技术的快速发展，由于过渡金属氧化物纳米粒子具有粒径小、比表面大、分散性强等优点，可将其应用于稠油井下改质[2]。本文选取NiO、Al2O3和Fe2O3过渡金属氧化物的纳米粒子，研究在一定条件下纳米粒子与玉门稠油中沥青质的反应，通过分析沥青质氧化作用，估算沥青质氧化作用活化能，对比分析这三种过渡金属氧化物纳米粒子对沥青质的氧化活性强弱，对于稠油改质相关方面研究具有一定指导意义。
1 室内实验部分
1.1 实验材料
实验所用三种过渡金属氧化物（NiO、Al2O3和Fe2O3）的纳米粒子购自Sigma-Aldrich公司，在实验前，在150℃氮气环境下对样品脱气24h，并利用表面积分析仪测量纳米粒子表面积，与BET公式所计算表面积值无明显差异，表明此纳米粒子表面是无孔的。
所研究稠油取自玉门油田酒东区块，利用溶剂萃取的方法提取沥青质。将稠油与正庚烷以1：40的比例混合，在50℃条件下利用超声波处理2h，然后以3000rpm的速率进行离心处理，持续24h，在容器底部获得黑色沥青质沉淀。然后，用正庚烷淋洗沥青质沉淀，用层析滤纸进行过滤。将过滤后的沥青质连通滤纸放入红外干燥箱，在120℃下恒重。最后，收集干燥的沥青质固体，用研钵研磨细化。
1.2 实验过程
首先将沥青质粉末以30%质量比与甲苯配成混合溶液，然后将100 mg纳米粒子加入到10mL沥青质-甲苯溶液中，静置24h使充分混合，进行吸附实验。在25℃下以5000 rpm速率离心30 min，倒出上层清液并沉淀，所得沉淀即为吸附有沥青质的纳米粒子，在红外干燥箱中以60℃干燥24 h，蒸发掉剩余甲苯，进行接下来氧化作用研究。
在200～600℃范围内，利用热重分析仪对吸附有沥青质的纳米粒子以及沥青质空白样进行热重分析。将样品质量控制在0.2g，避免质量过高引起扩散受限。整个实验中空气流量维持在100 cm3/min。通过观察纳米粒子在高温下的质量变化，来对比研究不同过渡金属对沥青质的氧化作用，并估算活化能，比较不同过渡金属的氧化能力强弱。
2 结果与讨论
首先利用热重分析法，对沥青质空白样及吸附有沥青质的不同过渡金属纳米粒子氧化能力进行评价。将质量损失分布曲线分为两个区域，即400℃以前的低温区域和400℃以上的高温区域。由于沥青质为重质组分，在400℃以前并未观察到明显的质量变化。沥青质空白样的质量损失分为两部分，400～450℃是发生热裂解，而超过450℃是其完全氧化为气态产物。而对于含沥青质的纳米粒子，观察到质量损失随温度的变化更加明显，即吸附在纳米粒子上的沥青质可以相对较低温度下发生氧化反应，使稠油在低温下进行改质。热重分析的结果表明，NiO和Al2O3纳米粒子可以将氧化温度降低至325℃，而Fe2O3纳米粒子在360℃下氧化沥青质。实验说明，这些纳米粒子能有效促进沥青质的氧化，且NiO和Al2O3的氧化活性强于Fe2O3。
然后，参照热重分析的实验数据，采用Coats-Redfern法来计算沥青质空白样与吸附在不同纳米粒子上沥青质氧化作用的活化能。通过计算225～500℃内的反应活化能，发现过渡金属能有效降低氧化反应的活化能，使沥青质更易被氧化分解。此外，不同过渡金属纳米粒子上沥青质氧化作用的活化能也不同。在此温度范围内，活化能由大到小依次是Fe2O3、Al2O3和NiO。根据氧化反应机理，活化能越低，说明氧化反应越容易发生，因此，可以得到这三种金属氧化物纳米粒子对沥青质氧化反应的活性大小关系，即Fe2O3
3 结论
（1）通过热重分析的方法，对沥青质空白样及吸附有沥青质的不同过渡金属纳米粒子氧化能力进行评价。实验结果，表明过渡金属能降低沥青质发生氧化反应所需的温度，促进沥青质氧化反应的发生，使稠油能在相对较低的温度下改质。
（2）通过比较吸附在三种过渡金属氧化物（NiO、Al2O3和Fe2O3）纳米粒子上沥青质发生氧化反应的温度区间，以及各自反应活化能的大小，得到其对于沥青质氧化反应的活性大小关系，即Fe2O3
参考文献：
[1]李博.辽河油田催化供氢稠油改质的实验[J].大庆石油学院学报，2004，28（04）：24-26.
过渡金属范文2
1、氧化铜：是一种铜的黑色氧化物，略显两性，稍有吸湿性。相对分子质量为79.545，熔点1026℃。不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解，能与强碱反应。氧化铜主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂，也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。
2、氧化铁：又称烧褐铁矿、烧赭土、铁丹、铁红、红粉、威尼斯红等，易溶于强酸，中强酸，外观为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可作为催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。
3、二氧化钛：白色固体或粉末状的两性氧化物，分子量为79.83，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。
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过渡金属范文3
关键词：加氢反应器；焊接工艺；热处理工艺
中图分类号：TG15 文献标识码：A 文章编号：
加氢反应器是炼油工业的核心设备，由于它长期在高温、高压条件下工作，设计、工艺、加工制造以及生产操作等都有着极为严格的要求。反应器的制造成功，从某种意义上说是体现一个制造厂家总体技术水平的重要标志之一。过去，世界上只有少数工业发达国家能够制造。我国的炼油工业所采用设备，也基本从国外进口，价格十分昂贵。1982年，兰州石化完成了国产第一台热壁式加氢反应器的制作，开拓了我国制造加氢反应器的先河。但由于加氢反应器的关键性和高技术含量性，虽然经历20余年的发展，目前我国能生产该产品的企业仍然屈指可数。2008年，中原油田工程建设总公司金属结构厂承接并生产了山东德润化工有限集团公司制造的两台复合板容器:主加氢反应器和预加氢反应器，成功掌握了这一具有世界领先水平的生产制造技术，也填补了豫北地区不能生产加氢反应器的空白。
这两台容器主体材质为复合钢材15CrMoR+00Cr19Ni10，反应介质为苯、甲苯、二甲苯、氢气以及硫化氢，设计温度为280℃/550℃。由于容器本身长期处于高温状态下，对接焊缝金属极容易出现回火脆化、氢腐蚀、氢脆以及氢诱发裂纹现象，并且硫化氢介质的存在还可能导致晶间腐蚀及应力腐蚀。因此，焊接和热处理是整个制造过程中的重点和难点。
一、焊接性分析
容器主体材质为复合钢材---15CrMoR+00Cr19Ni10，它是由化学成分和物理性能有很大差异、焊接性也有重大差异的两层钢板组合而成的，因而不可能用单种焊接材料和焊接工艺进行焊接。而应将基层和覆层区别对待，基层的焊接采用与基层强度相匹配的焊条（或焊丝），其焊接工艺与相应的珠光体钢相同。根据对覆层不锈钢的性能要求，覆层焊缝金属的成分应当尽量与覆层钢板相同，同时要考虑两个问题：一是要考虑覆层不锈钢本身存在的焊接性问题。例如，在生产实践上常常防止焊缝出现热烈纹，不得不允许焊缝金属的成分稍稍偏离母材成分，以换取含有少量铁素体相的组织；二是要考虑基层对覆层焊缝的稀释作用，为了克服这一缺陷，合理的办法是在基层同覆层的结合面处设置一个过渡层，完成由基层到覆层的成分过渡。因此，不锈复合钢板焊接的关键问题在于处理好覆层与基层交界部位的焊接性，即过渡层的问题。另外，15CrMoR属于低合金珠光体耐热钢，在焊接过程中容易出现冷裂纹，热裂纹以及再热裂纹，因此在焊接时也需要采取相应措施。
为保证过渡层能完成化学成分由基层到覆层的过渡，很重要的是选择焊接材料和稳定工艺参数及保证熔合比。同时在考虑过渡层与覆层，基层的两个熔合区和焊接金属时，要使它们均达到对不锈复合钢板所要求的界面抗剪强度，所以过渡层宜薄不宜厚。而且还要防止由于覆层与基层金属之间的热特理性能（特别是膨胀系数）差别较大，而引起在焊后冷却过程中或今后服役过程中因温差应力而开裂。应当保证过渡层具有优良的塑性和韧性，使它能够起到吸收和缓冲力对两金属交界面的有害作用，避免焊接接头产生裂纹。
二、焊接工艺评定
1、焊接材料的选用
不锈复合钢板焊接材料的选择应综合考虑接头的组织应力、热应力分布对抗裂性的影响以及接头组织成分对耐腐蚀性的影响，为了获得纯奥氏体或奥氏体加少量一次铁素体组织的焊缝金属成分，运用舍夫勒焊缝组织图（图一）进行比较分析，用A302焊接过渡层，用A002焊接覆层金属。根据基层金属的特点，选用R307焊接基层金属。
2、焊接方法
珠光体钢与奥氏体钢焊接时应注意选用熔合比小、稀释率低的焊接方法，在一般生产条件下焊条电弧焊使用最方便，适应性强，而且熔合比调节范围小，因此主体焊缝过渡层及覆层采用熔合比较小的焊条电弧焊，降低焊缝的稀释程度，避免裂纹的产生。基层采用焊条电弧焊打底，埋弧焊缝盖面，保证焊缝外观成型美观。采用组合焊接方法达到了质量合格，外观成型好的双重目的。
3、坡口形式
根据容器本身壁厚以及减小熔合比的需要，容器主体A B类焊缝采用以下坡口形式：
图二坡口形式
4、焊前预热
为防止基层焊缝出现冷裂纹，焊前需进行预热，预热温度为150℃-200℃，预热方式采用电加热带加热，加热区域为坡口两侧各200mm范围内。测温方式采用远红外测温仪，待达到所要求的温度时开始焊接。焊件在整个焊接过程中不得低于预热温度。
5、焊接参数及焊接顺序
根据复合钢焊接的特点，一般先焊接基层，再焊接过渡层，最后焊接覆层。焊接基层时保持层间温度不得低于预热温度，焊接过程中防止焊接飞溅污损伤复层表面，不得在复层表面随意引弧。焊接过渡层前预热，温度为150-200℃，过渡层为2-4mm，如图一。焊接过渡层时控制高温停留时间，以防止出现马氏体组织。异种钢焊接时，如果母材存在着导致裂纹的硬脆化合物中间相或产生易淬火硬化的合金，则可能在焊接处萌生裂纹。因此为防止出现裂纹，应采用良好的工艺措施，使得熔合区过渡层比较薄，这种有害的组成相就会比较小或根本不形成，因此焊接过渡层采用小热输入，直线运条多层多道焊。
焊接参数如下表：
表 一
6、焊后热处理
金属的氢脆现象已比较为人们所关注，氢进入金属后，机械性能会发生明显的破坏，强度和塑性都有所降低，溶解于金属晶格中的氢，使钢在缓慢变形时发生脆性破坏，材料在氢环境下服役将会慢慢吸收氢。当残余应力与焊缝中的氢结合时将促使热影响区硬化，导致冷裂纹以及延迟裂纹的产生。对于焊缝中吸收的氢，比较有效的办法就是采取焊后热处理。它即可达到松弛和缓解焊接残余应力，改善焊缝金属及近缝区的组织和性能，提高焊缝金属的延性及断裂韧性，也可使焊接区及其附近的氢等有害气体扩散逸出。加氢反应器由于涉及到两种不同材质的焊后热处理，两种材料热处理制度本身又有较大的差异，因此在进行焊后热处理时要格外的慎重。
焊后消氢处理应在基层焊接完毕后立即进行，后热温度为200
℃-350℃，保温时间为2h。
而整体消应力退火应在整体焊接完毕后进行，热处理后不允许施焊。
耐热钢15CrMoR的热处理制度一般为600℃以上，保温时间根据JB/T4708-2000以及GB150-1998的规定进行最短保温时间的计算：
当δPWHT≤125mm 时，
过渡金属范文4
Abstract:In order to improve the electrocatalytic activity of the anode in the Direct Methanol Feul Cell, three kinds of transition metal substituted phosphomolybdic acid modified platinum electrodes were prepared, and the electrochemical behavior in the sulphuric acid solution of transition metal substituted phosphomolybdic acid modified platinum electrodes and their electrocatalytic effects of methanol oxidation were studyed. The anti-poison effect to carbon monoxide of the prepared electrodes were studied by the carbon monoxide adsorbing.The results show that the three kinds of heteropolyacid modified platinum electrodes have the higher electrocatalytic activity to methanol oxidation, PMnMo11 modified platinum electrode has the highest electrocatalytic activity. Meanwhile the anti-poison effect to carbon monoxide of platinum electrode can been improved by modification of transition metal substituted phosphomolybdic acid.
关键词:直接甲醇燃料电池;阳极催化剂;过渡金属取代;PMo12修饰
Key words:Direct Methanol Feul Cell;anode catalysis;transition metal substituted;PMo12 modified
中图分类号:TM911.4 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)01-0045-02
直接甲醇燃料电池由于非常适合作为电动汽车、小型电子设备和便携式移动电源,成为目前燃料电池研究领域的一个热点。制约直接甲醇燃料电池发展的一个主要问题仍然是阳极催化剂的催化活性较低。尽管甲醇在洁净的Pt上氧化较快,但生成反应中间产物COads后,Pt表面即被毒化。由水转化的含氧粒子在催化位置上将CO氧化成CO2。但在电位低于0.4mV(vs.RHE)时,Pt不能吸附H2O,因此,纯Pt对甲醇的电催化活性较差[1]。
为提高金属铂对有机小分子电氧化的催化效果,国内外许多学者都对钼酸盐进行过大量的研究。Wang等[2]的工作证实钼酸盐的存在有助于甲醇在铂电极上的电催化反应,并认为Mo的助催化作用来自于Mo(Ⅲ)和Mo(Ⅵ)之间的转变。鉴于钼酸盐对有机小分子的电催化氧化具有较高活性,联想到杂多酸本身作为催化剂有许多优点,并且磷钼酸修饰铂电极在硫酸溶液中比钼酸盐具有更好的稳定性,我们推测杂多钼酸(盐)也有可能成为有机小分子电催化氧化的有效成分。前期工作已证实磷钼酸修饰铂电极对甲醇氧化具有较高的催化括性[3],本文按文献[4]方法进一步合成了磷钼钴、磷钼镍和磷钼锰三元杂多酸,通过电化学修饰制备了三种过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极,以期得到更好的催化效果,推进直接甲醇燃料电池的实用化。
1实验部分
1.1 仪器与试剂
所有电化学实验均采用上海辰华仪器公司 CHI630 型电化学分析仪。采用三电极体系,研究电极为过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极,辅助电极为镀铂黑铂电极,参比电极为硫酸亚汞电极,文中所有电位均相对于这一参比电极。
硫酸为优级纯,甲醇为色谱纯,硫酸钴、硫酸镍、磷钼酸为分析纯。所有溶液的配制均使用超纯水。硫酸浓度为0.5mol・L-1,甲醇浓度为1mol・L-1。
1.2 实验方法
1.2.1过渡金属取代的磷钼酸的合成
运用硫酸钠和碳酸氢钠溶解度的差异成功制得过渡金属取代的Na5[PZ(H2O)Mo11O39] ・H2O(其中Z=Mn2+,CO2+,Ni2+),简写为PZMo11。通过红外测试证实PZMo11保持了PMo12结构的基本特征。
1.2.2工作电极的制备
处理好了的铂电极分别浸入到含有5×10-3mol・L-1 PZMo11和5×10-3mol・L-1PMo12的0.5mol・L-1硫酸溶液中进行循环伏安扫描,制得磷钼酸及过渡金属取代的磷钼酸修饰铂电极。随着扫描次数的增加,磷钼酸及过渡金属取代的磷钼酸在电极表面的吸附量不断增大,直到达到饱和吸附为止,所以杂多酸在电极表面的吸附量可由扫描次数控制。本实验中的曲线均是达到饱和吸附时测定的。
1.2.3电化学测试
电化学测试前通高纯N230min,除去溶液中溶解的氧。实验过程中始终保持溶液界面有N2流过。实验温度均为室温。电化学循环伏安扫描范围为-0.52～1.0V,扫速为50mV/s。
2结果与讨论
2.1铂电极在含有杂多酸的硫酸溶液中的电化学行为
图1是铂电极在分别含PZMo11和PMo12的硫酸溶液中的循环伏安曲线。从图中曲线可以看出,相同的实验条件下,PZMo11和PMo12的循环伏安曲线形状相似,峰电位相近,说明铂电极在含PZMo11和PMo12的硫酸溶液中电化学性质相似。在-0.2V左右,出现一个氧化还原峰c-c′,根据文献报导该峰主要发生Mo6+Mo5+的反应,Mn2+、CO2+和Ni2+都没有被还原,但在含有PMnMo11、 PCoMo11 的硫酸溶液中该峰的峰值电流相近,且均要高于含有PMo12的硫酸溶液中的峰值电流,这说明Mn和Co取代PMo12中的部分Mo后,改变了杂多阴离子的性质,提高了杂多阴离子的反应能力。而镍取代磷钼酸的(PNiMo11)的性质基本与磷钼酸相当,没有明显改变。
2.2 PZMo11修饰铂电极在硫酸溶液中的电化学行为
图2为PMnMo11修饰铂电极、PMo12修饰铂电极及未修饰铂电极在硫酸溶液中的循环伏安曲线。比较图中几条曲线可以看出,PMnMo11修饰铂电极和PMo12修饰铂电极在硫酸溶液中的循环伏安曲线图形相似,峰电位相近,所不同的是PMnMo11修饰铂电极在硫酸溶液中的峰值电流要高于PMo12修饰铂电极的峰值电流,这说明锰取代磷钼酸中的部分钼后,提高了磷钼酸在铂电极表面的反应能力。同时还可以观察到PMnMo11修饰铂电极和PMo12修饰铂电极双层区的电位区间都正移,氧区面积有所增大,说明修饰电极表面有更多的含氧物种,且PMnMo11修饰铂电极表面比PMo12修饰铂电极表面有更多的含氧物种。
图3为PCoMo11修饰铂电极、PMo12修饰铂电极及未修饰铂电极在硫酸溶液中的循环伏安曲线。比较图4与图3可以发现,比较图中曲线可以发现,PCoMo11修饰铂电极在硫酸溶液中与PMnMo11修饰铂电极在硫酸溶液中具有相同的电化学行为。即PCoMo11在铂电极表面较PMo12在铂电极表面具有更强的反应能力,且PCoMo11修饰电极表面比PMo12修饰电极表面有更多的含氧物种。
图4为PNiMo11修饰电极、PMo12修饰电极及未修饰铂电极在硫酸溶液中的循环伏安曲线。比较图中几条曲线可以发现,两种修饰电极在硫酸溶液中的循环伏安曲线形状相似,峰电位、峰电流相近,这说明镍取代磷钼酸中的部分钼后并未提高磷钼酸在电极表面的反应能力。
2.3修饰铂电极与未修饰铂电极对甲醇氧化的电催化性能比较
图5为磷钼酸和过渡金属取代的磷钼酸修饰铂电极以及未修饰的多晶铂电极在含甲醇的0.5mol・L-1H2SO4溶液中的循环伏安曲线,从图5可以看出,修饰铂电极的氧化电流峰明显高于未修饰铂电极的氧化电流峰。无论是正扫还是负扫PZMo11修饰电极的氧化电流都明显高于PMo12修饰电极的氧化峰电流。由此得出结论,甲醇在PZMo11和PMo12修饰电极上的氧化速度能够明显提高,且过渡金属取代的磷钼酸修饰电极对甲醇的催化活性要比磷钼酸修饰电极对甲醇的催化活性高。其中PMnMo11修饰电极对甲醇的催化活性最高,PNiMo11修饰电极和PCoMo11修饰电极对甲醇的催化氧化活性相当。过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极改善了铂基电极电催化氧化甲醇的活性,其活性的提高与过渡金属取代磷钼酸本身的结构有关。Keggin型结构高度对称缺少偶极矩,并且由于吸附在电极表面的杂多阴离子具有较大的分子构型,阻止了硫酸根离子在界面双层的吸附,从而促进了水分子在电极表面的吸附和下一步在电极表面放电释放含氧粒子的反应,进而提高了铂基电极氧化甲醇的活性,改善了电极抗一氧化碳的毒化能力。
2.4 PZMo11修饰铂电极抗CO毒化性能评价
图6为吸附CO在PZMo11修饰电极上的氧化,比较图中几条曲线,可以看出PZMo11修饰电极没有明显的CO氧化峰。说明PZMo11修饰电极抗毒化能力增强,其中PNiMo11修饰铂电极的抗毒化能力最强,其次是PMnMo11修饰铂电极,PCoMo11修饰铂电极的抗毒化能力稍差。
3结论
(1)从红外谱图看PZMo11保持了PMo12结构的基本特征,仍为Keggin结构。
(2)三种过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极均能够提高铂电极的催化活性,其中PMnMo11修饰铂电极对甲醇的催化活性最高,PCoMo11修饰铂电极和PNiMo11修饰铂电极对甲醇的催化氧化活性相当,但是要比磷钼酸修饰铂电极对甲醇的催化活性高。
(3)过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极改善了铂基电极电催化氧化甲醇的活性,其活性的提高与过渡金属取代磷钼酸本身的结构有关。
(4)铂电极经三种过渡金属取代磷钼酸修饰后没有明显的CO氧化峰,其抗毒化能力增强。其中PNiMo11修饰铂电极抗毒化能力最强。
参考文献:
[1]Bogdan Gurau, Rameshkrishnan, Viswanathan, et al . Structural and electrochemical characterization of binary, ternary and quaternary platinum alloy catalysis for methanol electro-oxidation[J]J Phys Chem B,1998,102:9997-10003.
[2]Wang Jundong,Nakajiama H,ica Kita H.Metal electrodes bonded on solid polymer electrolyte membrane(SPE).VI.Methanol oxidation on molybdenum modified Pt-SPE electrode[J].Electrochim Acta,1990,35:323.
[3]王东田,魏杰,王芳等. 用磷钼酸修饰甲醇燃料电池的铂电极[J].高校化学工程学报,2005,19(6):829-833.
过渡金属范文5
过渡元素是元素周期表中从ⅢB族到VⅢ族的化学元素（也有些地方将所有的副族及VIII族元素归到过渡元素范围内），这些元素在原子结构上的共同特点是价电子依次充填在次外层的d轨道上，因此，有时人们也把镧系元素和锕系元素包括在过渡元素之中。
过渡元素位于周期表中部，原子中d或f亚层电子未填满。这些元素都是金属，也称为过渡金属。根据电子结构的特点，过渡元素又可分为：外过渡元素（又称d区元素）及内过渡元素（又称f区元素）两大组。
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过渡金属范文6
1.1综采工作面末采贯通技术创新
大采高工作面由于采高增大，工作面的回撤是一个难题，综采工作面距离停采线15m时，需要在工作面顶板上铺设假顶，原来工作面顶板上铺设的是金属网假顶，需要用绑丝将金属网连接起来铺设在顶板上，劳动强度高，效率低，而且使用金属网挂第一茬网需要登高作业，比较危险。煤矿在2012年8月份贯通22304大采高工作面时采用柔性纤维网代替金属网做假顶，历时3d将大采高工作面贯通。使用柔性纤维网代替金属网的优点在于(1)挂网人员只需挂1次网，挂网时不需要到煤壁前方作业，保证了安全。(2)提高了贯通速度和贯通质量，22303大采高工作面使用金属网贯通需7d时间，而22304大采高工作面使用柔性纤维网后只需3d就能贯通。柔性纤维网挂好以后，只需人员在支架内撩网、放网，不需要进入刮板运输机内补网，提高了推进速度，起到甩压的作用，避免片帮冒顶等事故，保证了贯通质量。(3)作业人员少，使用柔性纤维网只需12人左右撩网、放网，而使用金属网则需40-50人补网。后期不断创新，采用自制的挂网连接环代替14#绑丝连接柔性纤维网与挂网钢丝绳;用绞车代替工作面滑轮提升柔性纤维网到工作面顶板等，大大提高了作业效率、降低了劳动强度、保证了安全生产。
1.2治理大采高综采工作面顺槽底鼓技术创新
补连塔煤矿22煤三盘区综采工作面自切眼开始推进800-1000m煤层底板有一层厚度约0.6-3m的泥岩，随工作面推进该层泥岩越来越薄，回采过程中受泥岩影响工作面顺槽发生底鼓，尤其回风顺槽(邻近采空区)受到工作面二次采动影响后底鼓加剧，如不采取措施4.2m高的巷道底鼓变形至1.7-1.8m，严重影响工作面的正常生产。起初治理底鼓的措施是在综采工作面超前支护段内不采取任何支护，只进行起底工作。顺槽二次起底后，底板遭到破坏，泥岩遇水软化，导致工作面刮板运输机和支架钻底，无法正常推进，停机时间过长，压力增大，顺槽底板再次鼓起，局部地段还需要人工起底，效率低，推进速度慢，工作面推出底鼓段(800-1000m)用时168d。
(1)注马丽散
在新掘22306回顺正帮处，距顶板1.3m的位置分别以10-15°仰角施工注浆孔，孔间距5m，孔径42mm，孔深6m，施工完1个注浆孔后立即埋入套管，由外到里为1节实管(1m)+封口器(0.4m)+2节花管(1m+1m)。
(2)补打锚杆
在还未发生塑性变形的巷道两帮上提前补打锚杆加强支护。然后在已补强的巷道内开始起底，起底高度要根据巷道要求的净高设计，一般起完底铺上砼块后巷道净高保持在3.9-4.2m最理想。巷道底板所铺砼块规格分别为2600mm×2000mm×250mm、2000mm×2000mm×250mm的砼块，均采用标号C30混凝土制作成长方体。砼块中间加2层规格12圆钢筋，纵向肋长度2m，间距350mm，横向肋长度2.5m和2.0m，间距350mm。制作时要求对混凝土振动均匀，且维护7d以上方可使用，砼块强度要＞1.25MPa，否则承受不了单体支柱的压力会将混凝土板压碎。理论上超前支护强度要达到2.66MPa才使巷道底板不再鼓起，但实际中巷道顶底板有允许移近量，新掘22306回风顺槽实际超前支护强度0.86MPa。在新掘22306回风顺槽增设排水泵，及时抽排巷道积水，防止积水渗入底板将底板软化变形。新掘22306回顺注浆孔设计图使用新的顺槽底鼓治理措施前后巷道高度对比，采取措施后22306工作面推过底鼓段(975m)用时76d，日均推进12.83m，日均产煤3.26万t。新掘22306回顺未实施底鼓治理措施和实施底鼓治理措施后的巷道高度对比
2补连塔煤矿安全生产新工艺
在综采工作面回采过程中，如果两端头采用平缓过渡，资源损失率较大，对于煤炭资源是一种浪费，而且采空区遗煤较多，容易引起自燃。鉴于此，补连塔煤矿4m以上采高综采工作面两端头过渡都采用垂直过渡来代替原来的平缓过渡，大大地提高了煤炭资源的回收率，降低了煤炭损失。以补连塔煤矿22306工作面为例介绍综采工作面两端头垂直过渡工艺，采煤机在工作面保持7m采高，当煤机行走至机头时，从8#架开始降低采高，到4#架时采高降低到6.5m，通过4#架时采高保持6.5m，在4#架和3#架之间采用垂直过渡，直接将采高降至4.5m(22306运输顺槽高度)，保持4.5m采高将工作面机头段割通，机尾垂直过渡与机头方法一样。综采工作面两端头垂直过渡工艺的应用主要取决于工作面采高的大小和两顺槽高度的比值，比值越大，垂直过渡效果越明显，带来的经济效益越大，补连塔煤矿7m大采高工作面两端头使用垂直过渡比使用平缓过渡多回收煤炭资源约49万t。
3结语
