掘进巷道瓦斯爆炸数值及实验分析

应用爆炸理论和质量、动量、能量守恒定律,针对掘进巷道瓦斯爆炸建立了物理模型和数学模型,在此基础上分析了掘进巷道瓦斯爆炸的条件和可能性.运用Autoreagas数值分析系统对掘进巷道置障条件下瓦斯与空气混合气体的燃烧爆炸进行分析和研究.结果表明,障碍物的存在使得密度升高的幅度大大增加,混合气体超压加大,激波波动剧烈,温度、混合气体流动速度以及爆炸过程中燃烧速度产生不规则波动、振荡和变化.实验分析和对比表明,瓦斯聚积量大,则发生瓦斯爆炸后产生的超压将大幅度升高,平均超压将升高到聚积量小的超压的2倍,最大超压则升高到聚积量小的超压的2.5倍.通过对照分析,数值计算的数据与实验获得的数据比较接近,证明数值模拟的合理性.     

高瓦斯矿井独头掘进巷道火灾和瓦斯爆炸事故的处理

本文详细说明了掘进巷道事故特点,阐述了高瓦斯矿井在掘进巷道中发生火灾和瓦斯爆炸事故后应采取的措施和处理的原则。     

掘进巷道瓦斯爆炸动态数学模型及数值分析

根据爆炸力学、爆炸动力学和热力学理论,建立了瓦斯爆炸流场三维动态数学模型.通过实验和理论分析,研究了动态模型边界条件的确定方法,并采用TVD格式数值方法对三维数学模型进行了数值解析.数值分析结果表明,当燃烧区压力大到趋于爆轰状态时,爆炸及其影响区域障碍物附近的压力上升显著,速度场发生显著变化,燃烧区及非燃烧区均有障碍物的激励效应存在.     

全煤厚掘进巷道瓦斯涌出数值模拟

为揭示全煤厚掘进中煤巷瓦斯涌出规律,采用有限体积法对煤巷掘进过程中巷帮瓦斯压力及巷道瓦斯涌出速率进行数值模拟,瓦斯渗流过程控制方程采用C-N隐式时间积分方案离散化.研究结果表明:掘进煤巷巷帮采动应力集中区煤体渗透率减小对巷帮深处瓦斯向巷道方向运移具有明显的抑制作用;掘进煤巷瓦斯涌出主要集中于迎头部位,致使一个掘进循环周期内掘进煤巷瓦斯涌出总速率波动大.     

密闭巷道内瓦斯爆炸超压场的数值模拟研究

应用计算流体动力学软件AutoreaGas定量研究了截面为3 m×3 m、长25 m的一段密闭巷道中瓦斯爆炸超压场. 通过数值模拟手段分析了障碍物的形状和大小对密闭巷道中瓦斯爆炸超压的影响,确定了形成最大爆炸超压时巷道内的最佳阻塞比,并在最佳阻塞比的障碍物填装条件下,研究了不同瓦斯浓度对爆炸超压的影响. 结果表明,瓦斯空气混合物爆炸超压随着阻塞比的增大呈现先增大后减小的趋势,在7.5%、8.5%、9.5%、10.5%、11.5% 5种瓦斯浓度下,爆炸超压随着浓度的增大呈现先增大后减小的趋势,当阻塞比为26.6%时,爆炸超压在9.5%时达到峰值.     

瓦斯在通风巷道中流动分布情况研究

瓦斯灾害是煤矿生产中的重要灾害，本文根据矿井通风理论以及图论基本原理，在得到矿井瓦斯涌出现规律的前提下，建立了计算瓦斯在煤矿井下巷道中运动时，瓦斯流量分布情况数学模型，并对该模型的数理性质进行了简要分析，得到该模型用于现场瓦斯治理的方法。最后，通过在现场实际验证，表明了文中所述方法对于现场瓦斯防治的可行性。并进一步讨论了基于本模型如何进行合理监测矿井瓦斯浓度，指导现场科学防治瓦斯灾害。     

一起掘进巷道贯通瓦斯超限事故案例分析

以实际事例论述了矿井巷道掘进贯通过程中容易出现的一些问题,从技术上和管理上分析了造成这些问题的原因,提出了针对性建议。     

瓦斯爆炸气相爆轰参数的数值计算与分析

结合所建立的掘进巷道瓦斯爆炸的物理模型，当已知瓦斯聚积位置、体积和浓度时，利用Hugoniot方程和Rayleigh方程推导出了瓦斯爆轰参数的公式。同时，给出了在瓦斯强爆轰、弱爆轰和瞬时爆轰三种情形下的气相爆轰参数的表达式。利用爆轰波理论和流体动力学理论对算例进行验证，并且对结果进行了讨论和分析后认为，爆轰产物组分与温度和压力密切相关，在对爆轰波参数进行精确计算时，需要考虑爆轰温度和压力条件。     

喷涂掘进煤巷抑制瓦斯涌出的研究

通过喷涂煤壁可抑制瓦斯涌出原理，建立了瓦斯在煤体与喷涂层中渗流传质的物理数学模型，得出煤壁喷涂前后瓦斯渗流压力的分布及瓦斯涌出量随煤层透气系数的变化规律，提出了煤层透气系数的测定方法及喷层厚度的计算方法，揭示出喷层厚度与喷层的透气性及喷层与煤壁的粘结应力的相互关系。     

巷道掘进中通风—瓦斯—供电联控技术研究

针对霍州煤电有限责任公司店坪煤矿掘进巷道过程中瓦斯涌出的不均衡性,提出了通风—瓦斯—供电联控技术,即掘进工作面通风量根据瓦斯浓度的变化而变化,实现对掘进工作面瓦斯涌出的不间断控制,最终保证掘进工作面的安全生产。     

西北太平洋温盐分布的时空尺度分析

为了更清晰地了解西北太平洋的温盐分布特征,基于全球实时海洋观测计划(Argo)浮标观测剖面,利用自相关函数方法,对西北太平洋海域(选取范围为120°E~160°W,10~40°N)温盐分布的时空尺度进行了分析,并通过高斯函数拟合得到了温盐的时空去相关尺度。研究表明,自相关函数随季节和深度发生变化,各层的自相关函数值随着空间增大而降低。表层,夏季温度的空间去相关尺度比冬季大,但时间去相关尺度小;次表层,夏季温度的自相关函数随空间增大迅速递减,空间去相关尺度比冬季小;深层,夏季和冬季的温度时空尺度相近。盐度的季节性变化较温度要小,但盐度的空间变化尺度比温度要大,而时间变化尺度则比温度小。2种要素的信噪比均大于2,可以用来指导精细化观测布网的采样间隔。     

铜陵市酸雨时空分布特征及其成因分析

文章利用铜陵市2006-2010年的酸雨观测数据、降水化学分析资料和常规空气质量及气象资料,结合多种统计分析方法,系统地研究了铜陵市酸雨的分布特征、化学组成特征,并对其成因进行了初步探讨。结果表明:铜陵市的酸雨污染日趋严重,降水酸度在秋、冬季略高,郊区酸雨较城区严重;铜陵市的酸雨污染属于硫酸型,SO42-和NO3-是主要的阴离子,Ca2+和NH4+是主要的阳离子,各种离子浓度具有明显的局地差异,郊区低于城区,Ca2+和NH4+对降水酸度影响较为显著;铜陵市酸雨污染受区域性酸雨污染和本地污染源共同影响。     

矿井巷道掘进工作面机器噪声时空特性研究

矿井巷道掘进工作面环境噪声严重影响矿工的身心健康,并可能掩蔽各种安全警报信号而成为安全事故的重大隐患.分析了典型掘进工作面不同作业时段机器噪声源的声压级特性,得到了从凿岩钻孔到装岩运输整个过程中工作面噪声的105～120 dB(A)的范围值和矿工一个工作日的112.3 dB(A)等效连续A声级值;探讨了巷道掘进工作面噪声的空间特性和沿巷道轴向长空间中的声场特性,得到了巷道声场声压级随接受点离声源距离的衰减特征值及其混响声场的相关参数,为掘工作面环境噪声预测与控制提供了一定依据.     

矿井乏风逆流氧化床温度分布和工作特性研究

为了给矿井乏风逆流氧化装置设计提供理论依据,数值模拟研究了逆流氧化床温度分布和工作特性.结果显示：逆流氧化床内固体蜂窝陶瓷的蓄热和释热效应,使得含甲烷气体成分极低的模拟矿井乏风在其内能够自维持逆流高温氧化.数值模拟中逆流氧化床轴向中心线上M形温度分布特点与实验结果一致.逆流氧化床轴向中心线上温度分布、出口温度值、化学反应速率分布、气固两相间单位容积换热量分布主要受往复半周期、混合气体中甲烷气体质量分数和混合气体质量流量等参数影响.     

淮河干流典型污染物时空分布特性分析

针对目前淮河水环境现状及问题,2014—2017年先后7次采集淮河干流(正阳关—老子山)19个断面的上覆水样和沉积物泥样,对上覆水和沉积物中关键污染物指标总磷(TP)及主要重金属(As、Cu、Pb、Zn)含量进行分析,探究淮河干流TP和重金属时空分布特征与主要影响因素,并对各污染物的环境影响效应作出评价。结果表明:11月各污染物含量明显低于6月,水动力过程影响比较大;各污染物质量浓度整体呈现下降趋势,TP和As下降最明显;污染物来源分析显示,沉积物中TP主要受到面源污染影响,重金属污染物主要受点源污染影响;监测区间内淮河沉积物TP和4种重金属含量不具有生态风险。     

基于COSMIC资料的大气波导时空分布特征

为了掌握大气波导的发生规律,利用2007年7月至2012年9月的气象、电离层与气候卫星观测系统星座(COSMIC)掩星折射率数据,对海上悬空波导的发生概率、高度、强度和梯度的全球时空特征进行统计与分析。结果表明,波导事件基本发生在海陆交界地区,非洲西岸的波导事件随着赤道辐合带的移动表现季节性变化;波导高度随着海岸距离的增加而增加,高概率发生区域的波导高度相对较高;波导强度季节和时次变化特征显著,强度值集中在10以下;波导梯度值普遍超过-60/km,阿拉伯海地区在春季受携带沙尘的季风影响,出现-120/km的最小梯度值。因此,COSMIC掩星折射率数据能较好地反映海上悬空波导的时空分布特征。     

连云港市47年气温时空分布特征

利用连云港市7个气象台站47年(1960—2006年)的地面气温观测数据,采取Mann-Kendll、累计距平法和小波分析等方法,统计分析了连云港市地面气温的时空分布特征。结果表明,连云港市47年地面气温南高北低,平均差0.4℃;东高西低,相差约有0.7℃;平均值为14.1℃,有变暖的趋势,存在明显的18~22年周期。     

中国降水场的时空分布变化

 分析了全国160个气象观测站51a(1951-03～2002-02)的月季降水量距平场的时空分布变化规律得出:我国降水空间分布的主要类型是南北分布;统计降水量的时间尺度越大,则降水量的空间分布尺度也越大;冬季降水的空间分布尺度比夏季大;夏季降水空间分布的年际变化比冬季大;春、夏季的降水空间分布变化具有较为显著的正相关关系;春季降水空间分布具有2.4～3.0a的显著周期存在,冬季降水空间分布也具有2.3～2.8a的显著周期存在.     

云南近40年降水量的时空分布特征

 选取云南125个气象观测站1961年1月~2002年12月42 a的逐月降水资料,采用经验正交函数(EOF)分解方法,对云南42 a降水量场的时空分布特征进行了分析研究,得出:云南降水量的空间分布类型主要表现为4种主要的定常型:①全省一致型;②南北分布型(冬春季);③东北西南型(夏季);④西北东南型(秋季).同时,南部变化梯度大于北部,西部的梯度变化大于东部.     

中国CO2能源排放量与CO2大气浓度时空分布研究

针对全球范围内CO2排放量逐年增加,CO2大气浓度逐年上升的现实,基于国家能源统计数据(2006~2009年),对中国各省区的CO2排放总量、排放强度进行计算,并结合遥感反演的同期我国区域范围大气CO2柱体浓度数据,通过分析发现两者的时空分布具有较大的相关性,基于以省区为单位比较相关性,表明化石燃料排放的CO2确实是CO2浓度变化的一个驱动因素.