煤尘影响瓦斯爆炸冲击波的实验研究

为了探究煤尘对瓦斯爆炸冲击波的影响,利用瓦斯-煤尘爆炸实验系统,通过甲烷、空气混合爆炸和煤尘、甲烷、空气混合爆炸实验,得出爆炸超压在爆炸管道中冲击波的传播规律。将爆炸规律和煤样的组分数据对比分析,得出煤尘对瓦斯爆炸的冲击波的影响规律。研究发现:有煤尘参与时,气样爆炸超压增大,在管道中都是先增大后减小,煤尘的参与可以改变瓦斯爆炸的上下限。煤样组分对比表明,挥发分大的煤粉更容易产生更大的爆炸超压。     

关于岩粉隔爆效果的探讨

根据在德国ＤＭＴ研究院进行的煤尘连续爆炸时岩粉隔爆效果的实验数据,分析与探讨了在煤尘的一次爆炸和重复爆炸时,岩粉局部惰化效果等问题。     

瓦斯煤尘爆炸传播数值仿真系统研究

以连续相、燃烧、颗粒相数理方程建立瓦斯煤尘爆炸传播数理模型,并应用连续相、颗粒相计算方法,依据大型巷道瓦斯爆炸、瓦斯煤尘爆炸传播实验数据,借助普遍应用的流场模拟平台,开发了瓦斯、煤尘爆炸数值仿真系统。该系统可以有效地模拟煤矿瓦斯、煤尘的爆炸事故过程,对瓦斯爆炸的爆燃转爆轰、煤尘是否参与爆炸、爆炸冲击传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围都能进行较准确的模拟。     

煤尘爆炸防治措施

通过分析煤尘产生的原因及影响煤尘爆炸的主要因素,提出了防治煤尘爆炸的具体措施。     

瓦斯煤尘爆炸火焰传播机理的实验测试系统研究

为了研究管道瓦斯煤尘爆炸火焰的传播机理,确定表征瓦斯煤尘爆炸的主要物理量的变化特征,本文构建了瓦斯煤尘爆炸的实验测试系统,主要包括管体系统、爆炸压力及火焰数据测量系统、配气系统、激光器触发延时系统、激光纹影系统、真空舱(实验前抽真空)。气路、数据采集电缆和电源线分别通过相互隔离的沟槽,并与充配气系统集成在控制台。实验段和过渡段均设置专用光学窗口,用于流场显示和光谱测量(组分、温度)。实验测试系统还设计了多通道的压力(压电和压阻传感器)和火焰速度测量和数据采集系统。该实验测试系统能够模拟煤矿内复杂燃烧、爆炸及其传播机理,因此,在煤矿瓦斯爆炸事故,研制阻爆和隔爆设备,勘察事故现场,瓦斯爆炸基础研究等方面,有着较为广泛的应用前景。     

煤尘爆炸影响因素的数值模拟（英文）

文章建立了煤尘爆炸的数学物理模型和反应模型,通过采用CE/SE方法求解煤尘爆炸的两相流模型方程,数值模拟分析了初始粒径、环境压力和温度对煤尘爆炸的影响。根据压力、温度场的演化和波系图,得到了爆炸的传播规律,给出了爆炸阈值随煤尘粒径、初始压力和温度的变化趋势。另外,考虑到煤尘浓度在空间上的变化,按照一定浓度梯度设置了煤尘的分布,模拟得到了局部点火爆炸后,空间流场中冲击波传播和压力、温度衰减规律。本文研究方法和结果可为相关工程分析提供参考和技术支撑。     

超细水雾对甲烷-煤尘爆炸过程抑制机理研究

为了研究超细水雾对甲烷-煤尘混合爆炸过程的作用规律，在20 L长方体爆炸装置中进行了抑爆实验.同时基于甲烷气体、雾滴颗粒、煤尘颗粒在受限空间内的蒸发、脱挥发、燃烧过程，建立了超细水雾抑制甲烷-煤尘混合爆炸的数学模型.同实验进行对比可知，数值模拟得到的爆炸压力可准确反映实际爆炸过程.结果表明，超细水雾的加入改变了爆炸的传播规律.与无抑制的甲烷-煤尘混合爆炸相比，加入超细水雾降低了已燃区的气相温度及煤尘颗粒温度，并推迟了火焰阵面沿轴向的传播过程.煤尘颗粒温度分布表明，超细水雾在推迟煤尘颗粒升温过程的同时，反应区煤尘颗粒的中位温度也明显降低.随着超细水雾浓度的不断增加，其对甲烷-煤尘混合爆炸的气相燃烧过程和颗粒脱挥发及燃烧过程的抑制效果也不断增强.研究可为工业生产中甲烷-煤尘爆炸强度预测和水雾抑制提供参考.     

瓦斯煤尘爆炸火焰传播机理的光学测量系统研究

为了研究管道瓦斯煤尘爆炸火焰传播的机理,确定表征瓦斯煤尘爆炸的主要物理量的变化特征,本文构建了瓦斯煤尘爆炸的光学实验测试系统。光学窗口采用圆形玻璃窗口,流场显示采用基于激光的纹影系统。在燃烧流场中,为获得清晰纹影照片,通过在光路中插入合适半带宽的滤光片滤除流场自发光。     

浅谈煤尘爆炸及其预防措施

我国多数煤矿所生成的煤尘都具有爆炸性,煤尘爆炸给煤炭生产与井下工人的人身安全造成了严重的危害。所以,必须采取各种有效的措施杜绝煤尘爆炸。本文首先概述了煤尘爆炸的危害,接着分析煤尘爆炸的条件及其连续性并提出相应对策,最后总结了煤尘爆炸与预防措施。     

细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸实验

搭建小尺寸细水雾实验平台,用相应管道模拟矿井环境.在阐明煤尘与瓦斯爆炸传播机理的基础上,研究细水雾抑制管道混合物爆炸的有效性,并对其做定性定量的分析研究.研究发现:在细水雾作用下,煤尘与瓦斯的火焰传播速度会相应减小、所测火焰温度有所降低.当混合物爆炸的威力较大时,细水雾对其相关参数影响较弱,应适当增加压力,改变细水雾的物理化学抑制作用,增强灭火特性.实验结论:细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸的研究为煤矿抑爆装置的研制和安装提供了技术支撑.     

煤矿煤尘爆炸原因分析与防治对策

煤尘爆炸同瓦斯爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故。因此,分析煤尘爆炸原因,制订防治措施,显得特别重要。     

协同增效原理在煤尘抑爆剂中的应用实验

煤尘抑爆技术是防治煤尘爆炸的重要手段,抑爆技术核心是研究开发具有较好抑爆性能的抑爆剂。分析了煤尘抑爆剂的物理、化学、混合3种作用机理形式,并对现有抑爆剂进行了分类,提出了新型抑爆剂的基本特性,运用复配协同增效技术进行了抑爆剂的开发,选取Al(OH)3、聚磷酸铵和具有天然纳米孔结构的硅藻土为单体,通过合成得到3种复配型抑爆剂A、B、C;利用20 L球形爆炸测试系统以爆炸特性参数为指标,对新型抑爆剂的抑爆效果进行了爆炸实验;结果表明,复配型抑爆剂较传统抑爆剂有更优越的抑爆性能,实现了协同增效。     

基于抑制煤尘爆炸事故的电气火花控制措施

针对煤尘爆炸是煤矿重大恶性灾害事故,电气火花是导致煤尘爆炸的隐患之一.介绍了煤尘爆炸的条件,阐述了电气火花的产生原因.基于此,给出了电气火花的控制措施,对防治煤尘爆炸具有实践指导意义.     

煤矿煤尘爆炸原因分析及防治对策

在煤炭开采过程中,煤尘爆炸与瓦斯爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故.我国历史上最严重的一次煤尘爆炸发生在1942年日本侵略者统治下的本溪煤矿,死亡1549人,残246人,死亡的人员中大多为CO中毒,因此,分析煤尘爆炸原因,制订防治对策,显得特别重要.     

浅析煤尘爆炸事故机理

该文结合美、英、法、日及我国历史上曾发生的有关煤尘爆炸的诸多祥实资料,揭示出煤尘爆炸的三个基本条件、发生机理和三个阶段的过程,概括了煤尘爆炸“三高一多”的特征和四个方面的严重危害。     

浅谈煤矿通风安全隐患与管理措施改进

煤炭是我国的主要能源，它在一次性能源结构中占70%左右。然而，由于开采环境复杂和影响因素的多样性，总会出现矿山瓦斯、煤尘、水和顶底板事故，其中瓦斯煤尘爆炸发生较频繁。对多起瓦斯煤尘爆炸事故调查分析得出，多数是由于煤矿通风不良造成瓦斯局部聚集。另外，遇上不同原因引起的火花，导致了瓦斯爆炸或者瓦斯煤尘爆炸。本文着重探讨加强煤矿通风安全隐患管理措施，希望能为煤矿开采中通风管理工作提供一定的帮助。     

烟煤煤尘爆炸性影响因素试验研究

为研究烟煤煤尘爆炸性影响因素,采用10种烟煤煤样,进行煤尘爆炸性鉴定试验,并测试粒径分散度与工业分析指标.研究结果表明:0.075 mm煤尘比0.2 mm煤尘爆炸火焰长度大,由于小粒径煤尘比表面积较大,成云后湍流度较高,因此爆炸性较强;煤尘粒径分散度越高,爆炸火焰长度越长,爆炸性越强,且0~15?m小粒径粉尘对爆炸性影响作用很大;10%V35%时,挥发分对煤尘爆炸性起到明显促进作用,并得出两者定量拟合关系式;0%M4%为水分抑制煤尘爆炸的敏感区;12%A30%时,灰分起到显著抑爆作用.     

露天煤场不同粒径煤尘扬尘实验研究

为研究露天煤场不同粒径沉积煤尘的扬尘规律,根据风洞实验和相似模拟实验基本原则搭建煤尘起尘实验装置,对露天煤场不同条件下不同粒径组成的沉积煤尘的扬尘现象和规律进行研究.采用最小二乘法和高斯牛顿法对实验数据进行回归分析.实验结果表明:沉积煤尘的起尘量随粒径的增大呈现起尘量先增大后减小的规律,当煤尘粒径接近0.23 mm,煤尘的起尘量最大,实验30 min最大值为16.4 kg;煤尘粒径小于0.115 mm,煤尘的起尘量极小试验最小值为0.003 kg.回归分析得出平均粒径在0～0.23 mm范围内的不同含水质量分数的圆锥形煤尘静置在不同风速条件下煤尘起尘量的数学关系式.保证粉尘的含水质量分数在6%以上,煤尘所处的环境风速小于4 m/s可以有效地降低煤尘的二次扬尘.     

基于瓦斯煤尘爆炸的矿井紧急避险系统研究

为了更科学合理地布置矿井紧急避险系统,以瓦斯煤尘爆炸为例,引用炸药爆炸规律将瓦斯煤尘爆炸的伤害划分为非常严重区、严重区和轻微区;运用爆炸超压值衰减理论、热辐射伤害准则和毒物-浓度伤害准则,建立了矿井瓦斯煤尘爆炸三区伤害范围划分准则;结合瓦斯煤尘爆炸的特点及不同紧急避险设施的优缺点,对井下避险设施的合理位置和类型进行了探讨。结果表明:非常严重区和严重区以冲击波伤害为主,轻微区以有毒有害气体伤害为主;在非常严重区设置避难设施对瓦斯煤尘爆炸事故无效;在严重区中部应设置抗爆性较高的可移动救生舱;在轻微区内宜设置密闭性较强的避难硐室。     

煤矿瓦斯和煤尘的控制研究

利用规划模型来寻求最佳通风量进而对矿井中各处的瓦斯与煤尘浓度进行有效的控制.依据《煤矿安全规程》及煤尘,瓦斯爆炸的特点及相互影响的关系,得出煤矿的爆炸危险可能性.最后利用线性回归的知识,拟和风速与瓦斯煤尘浓度之间的关系,从而把矿井中各个不同部位处的瓦斯浓度与煤尘浓度表示成风量的函数,又通过安全生产对瓦斯浓度和煤尘浓度的限制,找到对风量的约束,构造出线性规划模型,得到最佳的通风量及最优化的控制方法.