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我国煤矿瓦斯爆炸抑爆减灾技术的研究进展及发展趋势 预览
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作者 阳旭峰 +1 位作者 郑凯 栾鹏鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期168-188,共21页
瓦斯爆炸严重威胁着矿井安全开采,瓦斯爆炸防治一直是煤矿安全工作的重点之一。我国相关研究机构、学者在瓦斯爆炸防治领域开展了较广泛的研究,开发了一系列的瓦斯爆炸抑爆减灾技术及装备。从文献研究的角度出发,从基础研究、材料开发... 瓦斯爆炸严重威胁着矿井安全开采,瓦斯爆炸防治一直是煤矿安全工作的重点之一。我国相关研究机构、学者在瓦斯爆炸防治领域开展了较广泛的研究,开发了一系列的瓦斯爆炸抑爆减灾技术及装备。从文献研究的角度出发,从基础研究、材料开发、装备研制3个方面对我国瓦斯抑爆减灾技术及装备的研究现状进行了综述与讨论。瓦斯爆炸及抑爆方面,国内学者主要基于实验手段,采用宏观的参数(如最大爆炸压力和最大压力上升速率等)表征瓦斯爆炸在障碍物激励或者抑爆剂抑制作用下的最终结果,缺乏对瓦斯爆炸过程中详细的爆炸或抑制过程的理论认识。瓦斯爆炸火焰传播过程中爆炸火焰-湍流-压力波的多场耦合作用下的火焰传播理论仍需完善,抑爆过程中抑爆介质对瓦斯爆炸反应的详细作用机制仍需明确。抑爆装置研制方面,近年发生的重(特)大瓦斯爆炸事故表明现有的瓦斯抑爆、控爆装备较难在矿井发生瓦斯爆炸时对瓦斯爆炸火焰实现精准探测、快速响应和高效抑爆,致使瓦斯爆炸抑爆装备在防控瓦斯爆炸过程中作用较为有限。对于瓦斯爆炸抑爆、控爆装置的配置方式及如何高效的实现抑爆、控爆功能仍需要进一步研究。减灾装备研制方面,国内学者主要考虑改变风井防爆门的结构以实现快速开启、复位功能。在这些设计中缺乏对风井防爆门在瞬时(ms)冲击作用下的破坏动态力学特征与动作响应特征的考虑。在未来,瓦斯爆炸抑爆减灾技术体系的研究以瓦斯爆炸机理及火焰传播特性理论为基础,打破以实验为主的研究手段,发展数值模拟理论模型,深入基础理论的研究;以瓦斯抑爆介质及其抑爆机理为核心,探寻具有物理和化学抑爆耦合作用机制的高效复合抑爆材料;以瓦斯抑爆装备和减灾技术为保障,发展兼顾快速、高精确度、高稳定性的瓦斯爆 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 爆炸机理 抑爆介质 抑爆装备 减灾技术
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CO2-超细水雾对CH4/Air初期爆炸特性的影响 预览
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作者 裴蓓 韦双 +4 位作者 陈立伟 潘荣锟 王燕 李杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期166-175,共10页
为了研究CO2和超细水雾对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性的影响,采用高速纹影系统和定容燃烧弹对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性进行了研究。分别改变CO2稀释体积分数和超细水雾质量浓度,分析在二者单独和共同作用下球形火焰传播过程、火焰传播... 为了研究CO2和超细水雾对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性的影响,采用高速纹影系统和定容燃烧弹对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性进行了研究。分别改变CO2稀释体积分数和超细水雾质量浓度,分析在二者单独和共同作用下球形火焰传播过程、火焰传播速度和爆炸超压的变化规律。结果表明:58.3g/m^3超细水雾增强了火焰不稳定性,促进了火焰加速和爆炸超压增加,表明超细水雾不足能产生促爆作用,只有当超细水雾充足时才会抑制甲烷爆炸;CO2和超细水雾共同作用时能避免因超细水雾带来的促爆现象,可以明显减弱火焰不稳定性,减小火焰传播速度,降低爆炸超压和平均压升速率,以及明显推迟超压峰值来临时间。 展开更多
关键词 二氧化碳 超细水雾 甲烷/空气 初期爆炸特性
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氮气幕对瓦斯爆炸进行阻爆实验 预览
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作者 路长 王鸿波 +2 位作者 张运鹏 朱寒 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期3056-3064,共9页
为阻断瓦斯爆炸在管道方向上的传播,保护管道后方区域,本文采用氮气幕来进行阻爆,所设计的实验装置在爆炸发生后能自动喷出氮气。主要研究了氮气的喷气压力和喷气时刻对阻爆功能的影响。结果表明,在喷气压力为0.1MPa时,氮气幕仅起到抑... 为阻断瓦斯爆炸在管道方向上的传播,保护管道后方区域,本文采用氮气幕来进行阻爆,所设计的实验装置在爆炸发生后能自动喷出氮气。主要研究了氮气的喷气压力和喷气时刻对阻爆功能的影响。结果表明,在喷气压力为0.1MPa时,氮气幕仅起到抑制作用,爆炸火焰能穿过整个实验管道。在喷气压力为0.2MPa时,仅部分实验能够阻爆,氮气幕产生不稳定的阻爆效果。在喷气压力为0.3MPa时,阻爆位置均稳定在左喷头和右喷头之间区域,氮气幕产生稳定地阻爆效果。喷气压力超过0.4MPa后,阻爆位置稳定在右喷头附近。在较低氮气压力0.2MPa下,喷气时刻对阻爆效果产生显著影响。随着喷气时刻延迟,氮气喷出量减小,氮气幕由不稳定阻爆变为不阻爆。喷气时刻延迟到198ms后,氮气幕便丧失阻爆功能。在喷气压力超过0.3MPa后,氮气幕阻爆效果便不受喷气时刻的影响,喷气压力对能否阻爆起决定作用。 展开更多
关键词 甲烷 爆炸 安全 氮气幕 阻爆 喷气时刻
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承压破碎煤体低温氧化试验系统研制及应用 预览 被引量:1
4
作者 韩学锋 褚廷湘 +1 位作者 晁江坤 《河南理工大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第5期14-21,共8页
为研究应力、温度、水分对采空区煤自燃的综合影响,结合多场耦合理论与现有测试技术,开发一套煤低温氧化试验系统。该试验系统可模拟应力、温度、水分及渗流环境,可测试采空区破碎煤体在不同应力、温度、水分条件下的渗透参数,改变了目... 为研究应力、温度、水分对采空区煤自燃的综合影响,结合多场耦合理论与现有测试技术,开发一套煤低温氧化试验系统。该试验系统可模拟应力、温度、水分及渗流环境,可测试采空区破碎煤体在不同应力、温度、水分条件下的渗透参数,改变了目前煤低温氧化测试不能加载应力的现状,改进了煤自燃的试验研究方法,为后续研究承压破碎煤体多场耦合氧化机制及氧化动力行为差异性提供了途径。应用该系统测试了承压破碎煤体的低温氧化特征,识别了应力、温度、水分对煤体堆积状态和低温氧化过程的影响。 展开更多
关键词 低温氧化 承压破碎煤体 渗透特征
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粒径对煤氧化升温进程影响的试验研究 预览
5
作者 陈兴 +2 位作者 马智会 滕飞 晁江坤 《河南理工大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第4期25-31,共7页
为研究粒径对煤氧化升温进程的影响,利用程序升温试验系统,分析潞安集团李阳煤矿15号煤层5种不同粒径煤样氧化升温进程中O2,CO,C2H4等气体的生成规律,并计算了不同粒径煤样的耗氧速率和CO,CO2,C2H4气体的产生速率以及煤自燃倾向性判定... 为研究粒径对煤氧化升温进程的影响,利用程序升温试验系统,分析潞安集团李阳煤矿15号煤层5种不同粒径煤样氧化升温进程中O2,CO,C2H4等气体的生成规律,并计算了不同粒径煤样的耗氧速率和CO,CO2,C2H4气体的产生速率以及煤自燃倾向性判定指数。结果表明:该煤层自燃临界温度约80℃,干裂温度约135℃,气体产生速率临界温度约160℃;从试验初期到干裂温度段,各煤样气体生成总量变化不大,超过干裂温度后,气体生成量变化幅度增大;煤样在超过气体产生速率临界温度后,各气体的产生速率开始有较大幅度增加,且粒径越小的煤样气体产生速率的变化幅度越大;随着煤样粒径的减小,煤样和O2反应面积增大,交叉点温度相应降低,煤样粒径对煤自燃倾向性有明显影响。 展开更多
关键词 粒径 煤自燃 氧化升温 临界温度
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N2与CO2对合成气爆炸特性影响的实验研究 预览
6
作者 韦贝贝 郑凯 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期153-160,共8页
为了研究惰性气体(氮气及二氧化碳)对合成气爆炸特性的影响,利用20L球形爆炸仪器,开展不同体积分数氮气与二氧化碳作用下不同当量比合成气的爆炸实验,从爆炸峰值压力、爆炸压力到达峰值时间、爆炸指数方面分析惰性气体对合成气爆炸特性... 为了研究惰性气体(氮气及二氧化碳)对合成气爆炸特性的影响,利用20L球形爆炸仪器,开展不同体积分数氮气与二氧化碳作用下不同当量比合成气的爆炸实验,从爆炸峰值压力、爆炸压力到达峰值时间、爆炸指数方面分析惰性气体对合成气爆炸特性的影响。研究结果表明:惰性气体体积分数的增加会降低合成气的爆炸压力和爆炸指数,推迟爆炸压力到达峰值的时间;在相同体积分数下,CO2比N2能更有效地降低合成气的爆炸峰值压力和爆炸指数,减小爆炸反应的剧烈程度,CO2在抑制合成气爆炸方面比N2的效果明显。 展开更多
关键词 合成气 爆炸压力 当量比 惰性气体
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蒙脱石粉体对瓦斯爆炸特性参数的影响研究 预览
7
作者 王燕 伊宏伟 +2 位作者 孟祥卿 郑立刚 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期111-117,共7页
选用天然矿物粉体蒙脱石作为抑爆材料,通过20 L球形爆炸装置和自主设计的5 L管道实验系统,测试了蒙脱石粉体及其浓度对甲烷-空气预混气体的爆炸压力、火焰传播速度等特性参数的影响.结果表明:蒙脱石粉体对甲烷爆炸具有一定的抑制作用,甲... 选用天然矿物粉体蒙脱石作为抑爆材料,通过20 L球形爆炸装置和自主设计的5 L管道实验系统,测试了蒙脱石粉体及其浓度对甲烷-空气预混气体的爆炸压力、火焰传播速度等特性参数的影响.结果表明:蒙脱石粉体对甲烷爆炸具有一定的抑制作用,甲烷-空气预混气体的最大爆炸压力和爆炸火焰传播的平均速度随着粉体浓度的增加呈现先降低后上升的趋势.其中,当粉体浓度为0.16 g/L时,爆炸压力下降至最低,比未添加粉体时下降了29.2%;当粉体浓度为0.20 g/L时,火焰传播平均速度最小.此外,结合蒙脱石粉体的元素组成及热解特性分析其瓦斯抑爆机理. 展开更多
关键词 蒙脱石粉体 瓦斯爆炸 抑爆性能 抑爆机理
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综放工作面拆除期间自然发火防治技术
8
作者 马智会 +1 位作者 滕飞 陈兴 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第5期87-90,共4页
针对常村矿21220综放工作面停采拆除期间,采空区遗煤多,漏风大等容易引起采空区自然发火的问题,采取封堵上下隅角和三角煤柱、架顶架后注浆增加煤体含水率、架后多点注胶惰化、开设防火钻场、改变通风方式及加快拆除速度等一系列防灭火... 针对常村矿21220综放工作面停采拆除期间,采空区遗煤多,漏风大等容易引起采空区自然发火的问题,采取封堵上下隅角和三角煤柱、架顶架后注浆增加煤体含水率、架后多点注胶惰化、开设防火钻场、改变通风方式及加快拆除速度等一系列防灭火技术,确保了21220综放工作面拆除期间没有发生气体异常情况,使21220综放工作面可以安全回撤。 展开更多
关键词 综放工作面 工作面拆除 自然发火 注胶隋化 注浆
超细水雾-多孔材料协同抑制瓦斯爆炸实验研究 预览
9
作者 刘梦茹 +1 位作者 温小萍 裴蓓 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1562-1569,共8页
为探究超细水雾与多孔介质在协同作用下对多孔介质淬熄效果以及多孔介质上游爆炸超压的影响,自行设计并搭建了尺寸为80mm×80mm×1000mm透明有机玻璃瓦斯爆炸管道实验平台,研究超细水雾质量分数、多孔材料孔径及孔隙率对9.5%甲... 为探究超细水雾与多孔介质在协同作用下对多孔介质淬熄效果以及多孔介质上游爆炸超压的影响,自行设计并搭建了尺寸为80mm×80mm×1000mm透明有机玻璃瓦斯爆炸管道实验平台,研究超细水雾质量分数、多孔材料孔径及孔隙率对9.5%甲烷/空气预混气火焰传播和爆炸超压的协同抑制效果。实验结果表明,改变超细水雾质量分数、多孔材料孔径以及孔隙率,在多孔材料上游,最大火焰传播速度和最大爆炸超压有着显著变化,随着超细水雾质量分数增加,火焰锋面传播速度峰值和爆炸超压逐渐减小,爆炸超压峰值出现时间随之缩短,而随着孔径的减小,火焰锋面传播速度也逐渐减小,压力衰减率明显增加。同时,超细水雾和多孔材料的组合方式对瓦斯爆炸具有耦合抑制作用,管道内通入超细水雾可吸收反应区大量热能,降低反应速率与火焰传播速度,此外多孔材料的存在吸收了部分前驱冲击波,破坏正反馈机制,因此两者协同抑制优于单一抑制效果。放置在管道中的多孔材料使得传播火焰淬熄,且添加的超细水雾降低了多孔材料上游的超压,但是一旦多孔介质淬熄失败,火焰湍流加剧,可能会导致更为严重的事故发生。此外,与9.5%甲烷/空气预混气相比,孔隙率为87%,孔隙密度为20PPI和超细水雾质量浓度为1453.1g/m3时,火焰锋面传播速度为12.8m/s,下降比例达到44.23%,且多孔材料上游的最大爆炸超压为6.13kPa,降低了40.62%,抑制效果最明显。 展开更多
关键词 超细水雾 多孔材料 传播速度 爆炸超压 协同抑制
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开口阻塞比对粉体抑制甲烷爆炸的影响研究 预览
10
作者 郑立刚 李刚 +4 位作者 王亚磊 朱小超 窦增果 杜德朋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期141-150,共10页
为了研究开口阻塞比φ对粉体抑爆特性的影响,采用质量浓度C为0、80、160、240 g/m^3的Al(OH)3和NaHCO3粉体,分别抑制具有不同φ(0、0.2、0.4、0.6、0.7、1.0)值的5 L管道内甲烷/空气预混气爆炸。实验结果表明:火焰的破碎度随粉体抑爆效... 为了研究开口阻塞比φ对粉体抑爆特性的影响,采用质量浓度C为0、80、160、240 g/m^3的Al(OH)3和NaHCO3粉体,分别抑制具有不同φ(0、0.2、0.4、0.6、0.7、1.0)值的5 L管道内甲烷/空气预混气爆炸。实验结果表明:火焰的破碎度随粉体抑爆效率的增大而增大;最大超压峰值pmax、爆燃指数Kst由燃烧速率和泄爆速率共同决定。φ=0.7是每条爆炸特征参数曲线的拐点。随着φ值增加,超压峰值下降率δ先增大后减小,在0.4和0.6之间达到最大;总体上,Al(OH)3和NaHCO3两种粉体的抑爆效率相近。但在某些阻塞比下,阻塞比引起的低湍流影响着粉体颗粒的沉降行为,使得Al(OH)3抑爆效率优于NaHCO3。当粉体质量浓度从80 g/m^3增加到240 g/m^3时,热阻增加,火焰的热量不能扩散到粒子云的中心,不利于内部粒子的吸热分解,致使浓度效应越来越弱。 展开更多
关键词 开口阻塞比 粉体质量浓度 抑爆 瓦斯爆炸
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工作面推进下采空区煤自燃进程的动态模拟研究
11
作者 褚廷湘 李品 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期529-537,共9页
提出了一种改进的非稳态模拟方法,用于分析工作面推进对采空区遗煤所处渗流和氧化环境的动态影响.基于所建立的模拟方法,模拟了耿村矿13210工作面不同推进距离下采空区渗流参数、氧气浓度和温度场的动态分布,并通过现场实测与模拟结果比... 提出了一种改进的非稳态模拟方法,用于分析工作面推进对采空区遗煤所处渗流和氧化环境的动态影响.基于所建立的模拟方法,模拟了耿村矿13210工作面不同推进距离下采空区渗流参数、氧气浓度和温度场的动态分布,并通过现场实测与模拟结果比对,验证了模拟方法的可行性.结果表明:该模拟方法实现了采空区煤自燃过程与工作面动态推进间的反演,发现采空区自燃危险区域随推进距离的增加呈现阶段化分布特征;当工作面推进90~120 m后,采空区渗透参数、氧气浓度的分布在滞后工作面一定范围内相对稳定,但温度场具有明显的拖尾降温现象.采空区动态尺度下的模拟更能体现采空区煤自燃过程与自燃危险区域分布,为动态推进下的采空区煤自燃预测提供了指导. 展开更多
关键词 工作面推进 动态采空区 煤自燃 数值模拟
承压破碎煤体低温氧化特征与宏观致因分析
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作者 廷湘 韩学锋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期77-83,共7页
为识别应力加载对破碎煤体氧化进程的影响作用,首先通过自主设计的试验装置,开展不同应力加载下的破碎煤体低温氧化试验;其次结合试验数据,分析煤氧化过程中耗氧速度、CO、C2H4气体的发生特征;最后,探究不同应力状态下造成煤氧化差异性... 为识别应力加载对破碎煤体氧化进程的影响作用,首先通过自主设计的试验装置,开展不同应力加载下的破碎煤体低温氧化试验;其次结合试验数据,分析煤氧化过程中耗氧速度、CO、C2H4气体的发生特征;最后,探究不同应力状态下造成煤氧化差异性的原因。结果表明:在相同温度点下,随着轴向加载强度的增大,反应体系内的耗氧强度增大,CO及C2H4气体的发生量增大,且C2H4的发生温度点提前;随着轴压增大,煤样的氧化活性增强,有助于低温氧化及自燃的发生;承压破碎煤体的分形维数增大、比表面积增加、导热系数增大是煤氧化行为差异性的致因。 展开更多
关键词 承压破碎煤体 采空区 应力恢复 低温氧化 煤自燃
超声细水雾抑制管内瓦斯爆炸的试验
13
作者 王发辉 陈卫 +1 位作者 温小萍 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1971-1977,共7页
为了研究不同超声细水雾浓度和瓦斯体积分数条件下瓦斯爆炸的火焰结构、火焰传播速度及爆炸压力的变化规律,自行设计搭建了尺寸为150 mm×150 mm×1 700 mm的透明有机玻璃试验台和细水雾生成系统。使用M310高速摄像仪获取火焰... 为了研究不同超声细水雾浓度和瓦斯体积分数条件下瓦斯爆炸的火焰结构、火焰传播速度及爆炸压力的变化规律,自行设计搭建了尺寸为150 mm×150 mm×1 700 mm的透明有机玻璃试验台和细水雾生成系统。使用M310高速摄像仪获取火焰传播的动态过程,使用Keller PR-23高频压力传感器获取压力的变化情况。通过分析试验结果,探讨了超声细水雾抑制瓦斯爆炸的机理。结果表明:与无水雾工况相比,添加超声细水雾后,火焰温度降低;瓦斯体积分数为9. 5%时,瓦斯爆炸火焰传播速度的最大值由35. 8m/s降为19. 2 m/s,下降了46. 4%,爆炸压力最大值由1. 53×104Pa降为1. 05×104Pa,下降了31. 4%;瓦斯体积分数为8. 5%时,瓦斯爆炸火焰传播速度的最大值由30. 6 m/s降为19. 8 m/s,下降了35. 3%,爆炸压力最大值由9. 87×103Pa降为4. 60×103Pa,下降了53. 4%;且随喷雾时间增加,水雾质量浓度逐渐增大,火焰传播速度和瓦斯爆炸压力最大值下降程度更加明显。研究表明,超声细水雾具有极好的抑爆效果。 展开更多
关键词 安全工程 瓦斯爆炸 超声细水雾 火焰速度 爆炸压力 抑爆
气液两相介质抑制管道甲烷爆炸协同增效作用 预览
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作者 裴蓓 韦双 +5 位作者 陈立伟 潘荣锟 王燕 李杰 景国勋 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期3130-3136,共7页
瓦斯抽采管道一旦泄漏或受到外部火源波及,极有可能引发爆炸事故。基于自行搭建的惰性气体-超细水雾惰化抑制可燃气体爆炸试验系统,研究了气液两相介质抑制9.5%甲烷/空气预混气爆炸的影响因素和协同作用规律,并分析了其抑爆协同增效的原... 瓦斯抽采管道一旦泄漏或受到外部火源波及,极有可能引发爆炸事故。基于自行搭建的惰性气体-超细水雾惰化抑制可燃气体爆炸试验系统,研究了气液两相介质抑制9.5%甲烷/空气预混气爆炸的影响因素和协同作用规律,并分析了其抑爆协同增效的原因,提出气液两相介质抑爆存在相间耦合作用。实验结果表明:在CO2,N2,He和Ar四种惰性气体与超细水雾的共同作用下,气液两相介质对9.5%甲烷/空气预混气爆炸超压、火焰传播速度和最大火焰温度的抑制均表现出明显的协同增效作用。当4种惰性气体稀释体积分数达到14%、细水雾通入量8.4mL(质量浓度694.4g/m^3)后,均能对9.5%甲烷/空气爆炸产生良好的抑制效果;控制参数继续增加,抑爆增效作用的增长幅度缩小;其中CO2与超细水雾下的协同抑爆效果最好,N2次之,He,Ar与超细水雾的协同抑爆水平相差不大,为清洁、高效惰化细水雾抑爆技术的应用提供了技术指导。 展开更多
关键词 甲烷爆炸抑制 惰性气体 细水雾 协同增效 协同规律 相间耦合作用
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CO2-超细水雾对瓦斯/煤尘爆炸抑制特性研究 预览 被引量:2
15
作者 裴蓓 李杰 +3 位作者 韦双 杨双杰 温小萍 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2018年第8期54-60,共7页
为了解CO2-超细水雾对瓦斯/煤尘爆炸抑制特性,用自行搭建的实验系统,从超压、火焰传播速度和火焰结构3个方面研究了CO2-超细水雾形成的气液两相介质对9.5%瓦斯/煤尘复合体系爆炸的抑爆效果、影响因素与原因。研究结果表明:随着CO2体积... 为了解CO2-超细水雾对瓦斯/煤尘爆炸抑制特性,用自行搭建的实验系统,从超压、火焰传播速度和火焰结构3个方面研究了CO2-超细水雾形成的气液两相介质对9.5%瓦斯/煤尘复合体系爆炸的抑爆效果、影响因素与原因。研究结果表明:随着CO2体积分数和超细水雾质量浓度的增加,爆炸火焰最大传播速度、爆炸超压峰值均出现明显下降,火焰到达泄爆口时间显著延迟;尤其当CO2体积分数达到14%与超细水雾的共同抑爆效果凸显,瓦斯/煤尘复合体系爆炸超压的“震荡平台”消失,同时火焰结构呈现“整体孔隙化”。所得结论为煤矿井下高效防爆抑爆技术进行了完善和增强。 展开更多
关键词 瓦斯/煤尘复合体系 爆炸抑制 气液两相抑爆 二氧化碳 超细水雾
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浅埋煤层重复采动覆岩裂隙及漏风通道演化模拟研究 预览 被引量:5
16
作者 滕飞 +2 位作者 褚廷湘 晁江坤 李品 《河南理工大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第1期1-7,共7页
为了研究浅埋藏近距离煤层群重复采动下地表漏风对采空区煤自燃的影响,利用FLAC~(3D)数值模拟软件,对神东矿区补连塔矿回采不同阶段覆岩孔隙率的发育规律、塑性区分布以及覆岩垮落高度进行模拟分析。结果表明:(1)上煤层回采完毕后... 为了研究浅埋藏近距离煤层群重复采动下地表漏风对采空区煤自燃的影响,利用FLAC~(3D)数值模拟软件,对神东矿区补连塔矿回采不同阶段覆岩孔隙率的发育规律、塑性区分布以及覆岩垮落高度进行模拟分析。结果表明:(1)上煤层回采完毕后,覆岩裂隙发育呈"U"形分布,最大裂隙高度达130 m,尚未通达地表;下煤层回采完毕后,覆岩最大裂隙高度达162 m,贯通地表。(2)上煤层回采完毕后,覆岩在上煤层上方62 m处发生明显离层,离层区下方覆岩下沉高度1.75~4 m,离层区至上覆岩层下沉高度0.25~1 m;下煤层回采完毕后,离层区进一步发育,离层区下煤层采空区顶板垮落,上煤层采空区岩体进一步沉陷,最大下沉高度达7 m,离层区至上覆岩层下沉高度〉1~2 m。(3)在回采同一阶段,同一高度覆岩孔隙率变化率两侧大于中部;下煤层的回采使上煤层覆岩孔隙进一步发育,孔隙率变化率明显增大。 展开更多
关键词 重复采动 浅埋藏近距离煤层群 覆岩裂隙 孔隙率
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障碍物对甲烷/氢气爆炸特性的影响 预览 被引量:3
17
作者 阳旭峰 +1 位作者 郑凯 万少杰 《爆炸与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第1期19-27,共9页
通过自主搭建的小尺寸实验平台,研究管道内障碍物阻塞率及形状对当量比为1时甲烷/氢气爆炸特性的影响。研究结果表明:相同工况下火焰传播结构基本相似,预混火焰传播路径随障碍物阻塞率增大而变窄;预混火焰传播速度随着障碍物阻塞率与... 通过自主搭建的小尺寸实验平台,研究管道内障碍物阻塞率及形状对当量比为1时甲烷/氢气爆炸特性的影响。研究结果表明:相同工况下火焰传播结构基本相似,预混火焰传播路径随障碍物阻塞率增大而变窄;预混火焰传播速度随着障碍物阻塞率与氢气体积分数的增大而上升,也随着障碍物形状的改变而产生变化;最大爆炸超压随着障碍物阻塞率和氢气体积分数的增大而增大,达到最大爆炸超压的时间随着阻塞率的增大而缩短;混合气体在管道内爆炸特性受障碍物与混合气体中氢气体积分数共同影响,氢气体积分数小于50%时,受障碍物与混合气体共同影响,氢气体积分数大于50%时,主要受混合气体燃烧特性影响。此研究能够为甲烷/氢气的安全利用提供理论基础。 展开更多
关键词 阻塞率 障碍物形状 甲烷/氢气 爆炸特性
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浅表地层自燃火区灾害演化与环境污染治理技术及装备
18
作者 潘荣锟 李聪 +1 位作者 马军伟 《中国科技成果》 2018年第23期53-54,57共3页
以矸石山自燃火区灾害与环境污染治理为工程背景,采用理论分析、数值与物理模拟和现场测试等相结合的方法,系统研究了煤矸石自燃发火特性、浅表地层火区污染物释放特性及热量对区域环境的影响,掌握了自燃矸石山深部微氧气环境下反应放... 以矸石山自燃火区灾害与环境污染治理为工程背景,采用理论分析、数值与物理模拟和现场测试等相结合的方法,系统研究了煤矸石自燃发火特性、浅表地层火区污染物释放特性及热量对区域环境的影响,掌握了自燃矸石山深部微氧气环境下反应放热机制及蔓延条件,建立了浅表地层火区高温区温度动态变化及高温点深度预测模型,揭示了自燃矸石山传热特性、漏风机制及对灾变的影响;研制了高效快速瞬时灭火材料、分段定向注浆技术和装备,提出了自燃火区整体快速移热技术,形成了浅表地层自燃火区灭火新材料-技术-装备的治理体系,实现浅表地层火区的快速高效治理。 展开更多
关键词 灾害演化 环境污染 瞬时灭火材料 分段定向注浆 整体移热技术
瓦斯爆炸后空间温度分布及热危害区域分析研究 预览
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作者 段玉龙 +2 位作者 姚新友 裴蓓 王海燕 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期56-62,共7页
为了获得瓦斯爆炸引发次生灾害的特性参数,建立了超压预测模型及爆炸后空气温度衰减模型,并结合实验数据进行了验证。结果表明:依据所建立的超压修正模型,不同浓度和体积下的超压在爆源附近呈对数形式快速下降,之后缓慢趋向平稳;基于... 为了获得瓦斯爆炸引发次生灾害的特性参数,建立了超压预测模型及爆炸后空气温度衰减模型,并结合实验数据进行了验证。结果表明:依据所建立的超压修正模型,不同浓度和体积下的超压在爆源附近呈对数形式快速下降,之后缓慢趋向平稳;基于模型修正的爆炸超压计算公式,能够很好的对各个情形的瓦斯爆炸超压进行计算,吻合较好。对初始瓦斯体积相对较小的情形吻合度很高,对于初始体积大的瓦斯爆炸超压在100 m附近会出现一定误差,但有一定指导意义。瓦斯爆炸热危害区域的研究,对瓦斯爆炸次生灾害的防治工作具有重要意义。 展开更多
关键词 瓦斯 爆炸 温度 热危害
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单轴应力对煤自燃特性参数和导热系数的影响研究 预览 被引量:1
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作者 徐永亮 左宁 +3 位作者 梁浦浦 荆国松 王兰云 《中国安全生产科学技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期32-38,共7页
为探究单轴应力作用下煤氧化和传热特性,利用自制荷载加压煤自燃特性参数测定装置对炉体内长焰煤煤样进行程序升温。结合程序升温过程中煤临界温度Tc和Tg,对其进行阶段划分:阶段1为30℃~Tc;阶段2为Tc~Tg。计算了不同单轴应力下2个阶段... 为探究单轴应力作用下煤氧化和传热特性,利用自制荷载加压煤自燃特性参数测定装置对炉体内长焰煤煤样进行程序升温。结合程序升温过程中煤临界温度Tc和Tg,对其进行阶段划分:阶段1为30℃~Tc;阶段2为Tc~Tg。计算了不同单轴应力下2个阶段煤表观活化能和平均耗氧速率。根据能量守恒得出程序升温过程煤导热系数随温度的变化,进一步分析煤导热系数与单轴应力的关系。结果表明:阶段1单轴应力为4MPa时为临界轴压,煤表观活化能最大,平均耗氧速率最小;阶段2煤表观活化能和平均耗氧速率随单轴应力增大均呈抛物线变化,单轴应力为2.7MPa时为临界轴压,煤表观活化能最大,平均耗氧速率最小;阶段1和2煤导热系数随温度升高均先减小后增大,并且煤导热系数随单轴应力增大呈三次函数变化。 展开更多
关键词 单轴应力 临界温度 表观活化能 导热系数
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