煤炭自燃危险性评价与预测研究

针对采空区自然发火进行了危险性评价.从发火条件入手,建立了采空区自然发火事故模型,确定了采空区发火现状危险等级;并利用采空区已有的自然发火预测指标建立BP神经网络的时间序列预测模型,对未来该采空区有无发火危险进行了预测,确定了未来采空区发火可能性大小,为采空区做好防火工作提供了理论依据.     

矿井综合防灭火技术研究

针对矿井煤层自然发火现象,介绍了煤自然发火的基本规律,提出了防治煤自然发火的相关措施,同时进一步研究了综合防灭火技术。     

采场自然发火的预测和识别

以采场自然发火为充要条件，依据时空一致的观点，分析自然发火因素空间，并提出了用人工神经元网络研究自然发火与因素空间的模式识别问题。     

鲁西煤矿3-109工作面自然发火危险度分析

为进一步明确鲁西煤矿的煤炭自然发火危险性,根据现有的煤炭自然发火安全评价方法,结合鲁西煤矿实际情况,优选采用印度学者贝纳基提出的预测方法,对鲁西煤矿3₁09工作面自然发火危险度进行了分析。分析结果得出3₁09工作面自然发火危险隶属度为28.86%,有自然发火的可能性,为3₁09工作面的防灭火工作提供了理论支持,也为相似条件下工作面自然发火危险度分析提供了依据。     

特厚煤层综放工作面回撤期间预防自然发火的技术应用

分析了三台子煤田特厚煤层综放工作面回撤期间自然发火原因,阐述了综放工作面回撤期间预防自然发火的技术措施,并对综放工作面停采后采空区自然发火的位置进行了空间位置的研究。     

煤炭自然发火危险性评价指标

综述了煤层自然发火危险性评价指标的最新研究成果,煤炭的自然发火不但取决于煤的内在因素,还取决于促进煤自燃的外在因素,煤层自然发火危险性评价指标的系统方法应以煤炭对自燃的敏感程度和外在的开采条件为基础,并就自然发火危险性评价指标方法的某些局限性进行了评价。     

综采工作面采空区自然发火原因分析

综采工作面采空区自然发火是困扰综采工作面生产的一大难题。以某矿15116综采工作面采空区为例,分析了自然发火的原因,提出了预防综采工作面采空区自然发火的对策。     

潘三矿回采工作面自然发火规律及"三带"划分研究

为了掌握1761(3)综采工作面自然发火严重程度,采集了工作面煤样,进行了氧化升温实验.测定了各煤样氧化升温的热力学特性参数和氧化升温过程中的气体产物,提出了各煤样的自然发火的标志性气体.从理论和现场观察两方面分析了工作面自然发火的"三带"范围.研究了工作面的自然发火规律,提出了工作面的防火措施.     

煤自燃指标气体分析与分级预警

煤自然发火严重制约矿井安全生产。为实现煤自然发火危险性精准预测预报,采用程序升温试验系统测试分析了沙曲一号煤矿不同粒径煤样各种气体产物及其浓度变化规律,进一步引入随机森林集成学习方法建立了煤自然发火危险性分级预警模型,并通过大佛寺煤矿自然发火试验进行了验证分析。结果表明：粒径越小,煤氧接触面积越大,煤氧反应越激烈,气体产物浓度越大;C₂H₆气体属于煤体赋存气体,在试验初始阶段就出现了,但C₂H₄气体在温度升高至120℃左右才出现,是煤氧化裂解的产物,可以作为沙曲一号煤矿自然发火指标气体;基于随机森林建立的煤自然发火危险性分级预警模型训练样本预测准确率达到100%,在默认参数条件下,测试样本预测准确率高达96.7%,通过自然发火试验数据验证分析得到测试集预测准确率为98.9%,变量重要度评估结果为CO和C₂H₄气体对煤自然发火危险性影响最大,这与现场实际情况吻合。随机森林用于处理煤自然发火危险性与气体产物之间的复杂非线性关系十分理想,适合于煤自然发火危险性预...     

煤层自然发火预测预报的指标气体

煤层自然发火的指标气体是矿井煤体氧化生热、出现温度变化时可以稳定探测的气体。使用指标气体可以早期探测到煤层然发火的发生,减少不必要的经济损失。概括了火灾气体的特性,介绍了指标气体测试的实验原理和实验系统,并对典型煤样进行了实验分析,找出了适合本矿的自然发火预测预报的指标气体。根据不同阶段出现的不同指标气体,对自然发火整个过程划分了三个氧化阶段,使得自然发火预测预报工作能够更加准确无误。     

基于可视化系统的直喷天然气发动机喷射及燃烧特性研究

天然气作为一种最有前途的代用燃料在汽车发动机上的应用日益广泛。为提高天然气发动机的燃烧效率,采用缸内直喷技术;并通过位于喷嘴附近的火花塞点燃分层混合气,使天然气发动机在中低负荷下实现稀薄燃烧。对于直喷天然气发动机,研究喷雾贯穿距、喷雾锥角、循环波动和燃烧速度等喷射及燃烧特性具有重要意义。首先设计开发了用于观察天然气喷射及燃烧的可视化系统,拍摄不同实验条件下天然气喷射及燃烧过程。利用实验数据,分析了直喷天然气发动机的喷射及燃烧特性。     

束管系统在采空区自燃规律研究中的应用

林南仓矿所采各煤层均属于自燃煤层.放顶煤开采采空区遗煤较多,加之漏风通道较多易造成采空区遗煤发生自燃.利用束管系统对1226采空区气体成分进行了测定分析,得出了该工作面采空区煤炭自燃的发火规律,为合理选择预防采空区煤炭自燃的措施提供了科学的理论依据.     

地面燃机燃用不同燃料的燃烧室性能分析

从发动机燃烧性能的角度出发,研究了航空发动机改地面燃机后燃用其他燃料对燃烧室性能的影响.利用流体计算软件Fluent,针对地面燃机燃烧室燃用航空煤油、轻柴油、工业酒精、天然气4种不同燃料,进行模拟计算,给出燃用不同燃料时的燃烧性能.结果表明,从燃烧的角度来看,轻柴油的燃烧性能与航空煤油差别不大,可直接替代航空煤油或与航空煤油混合使用,燃用天然气的NOx排放及CO排放都很低,天然气是一种理想的低污染燃料.工业酒精由于物性及热值与航空煤油差距很大,地面燃机改烧工业酒精还需作相当深入的研究.该研究对发展下一代航空替代燃料有一定的参考价值.     

Application of neural network in the study of combustion rate of natural gas／diesel dual fuel engine

In order to predict and improve the performance of matural gas/diesel dual fuel engine(DFE),a combustion rate model based on forward meural network was built to study the combustion process of the DFE.The effect of the operating parameters on combustion rate was also studied by means of this model.The study showed that the predicted results were good agreement with the experimental data.It was proved that the de-veloped combustion rate model could be used to successfully predict and optimize the combustion process of dual fuel engine.     

掺氢对天然气燃烧室燃烧及排放特性影响

天然气混合氢气燃烧可有效降低含碳物质的排放。但掺混氢气会改变燃料性质,进而影响燃烧进程,故有必要对掺氢燃烧进行深入研究。本文主要研究了以混氢天然气为燃料的燃气轮机的燃烧特性和排放特性,采用数值模拟的方法研究不同的掺氢比（H2体积含量0~100%一共6种工况）对GE-10实验型燃气轮机燃烧室燃烧过程的影响。研究结果表明,随着掺氢比的增加,火焰温度上升,燃烧反应区前移。在低掺混比下火焰筒出口处的温度分布随掺氢比增大趋向均匀,当掺氢比超过0.6时,出口处温度分布均匀性大幅下降。此外,混合燃料中氢气成分的增加会导致局部释热量提高,进而导致NOx排放增加,当掺氢比超过0.8时NOx排放量增加的幅度变大。同时,随着掺氢比的提高CO和CO2的排放量显著减少,H2O的生成量显著增加。研究结果将为后续混氢燃烧技术在工业燃气轮机上的应用提供理论指导。     

喷水对天然气发动机性能影响的数值模拟

通过数值模拟的方法研究喷水技术对重型天然气发动机燃烧和排放特性的影响.结果表明,喷水对天然气的低温反应阶段无显著影响,但是在高温反应阶段,OH自由基的生成速率被抑制,使得没有足够的氧化剂氧化CO,燃烧持续期延长,反应温度降低.随着喷水质量的增加,火焰传播速度减慢,致使燃料放热速率减缓,燃烧的持续期延长,最高温度降低,相位推迟.喷水位置距离燃烧室越近,水雾蒸发吸热降低燃烧室温度的作用越明显,这有利于增加进气过程的缸内充量密度.此外,喷水可以显著降低发动机的热负荷,抑制燃烧室内氮氧化物的生成,从而为天然气发动机的当量比燃烧提供可能性.     

氢气燃烧技术及其进展

随着碳减排政策的不断推进,氢气因其高能量密度和低碳排放特性被视为一种理想的能源,并广泛应用于化工原料制备、移动出行、电力生产以及工业和家庭用热等领域,而燃烧是目前氢能利用的重要方式之一。基于此,通过对比氢气与天然气的物理化学特性,详细分析和探讨了氢气燃烧过程中存在的各种类型的回火、热声振荡以及氮氧化物排放超标问题发生的原因和解决方法;而后,概述了氢气催化燃烧和微尺度燃烧在工业脱氢、家庭供热和微机电系统等领域的应用现状和发展方向;最后,结合目前世界各国天然气掺氢燃烧的发展现状和中国天然气管网的相应标准,指出中国发展天然气掺氢燃烧的优势和关键问题,总结了氢气燃烧技术的发展现状与发展趋势。     

基于层次分析法和集对理论的硫化矿自燃倾向性评定

采用多因素综合鉴定法对某硫铁矿的9个矿样进行了实验室自燃倾向性鉴定,得到了矿样的化学成分分析结果,矿相分析结果,矿样中水溶性铁离子、硫酸根离子含量随氧化时间的变化规律结果,自热性指标、自燃性指标。建立了硫化矿自燃倾向性判定流程的结构图,根据确定的硫化矿石倾向性分级标准,利用AHP方法和集对分析理论确定了该矿9个矿样的同一度和对立度,并进一步分析评价了指标数值与自燃倾向性分级标准之间的数量关系,得到了9个矿样的平均联系度;根据联系度的同异反态势确定联系度所属的集对态势,最后根据集对态势得到了9个矿样的氧化程度及自燃倾向性程度分级,得到了定量化的安全评价结果。该研究方法对硫化矿石自燃的安全评价具有指导意义。     

天然气低碳催化燃烧的应用与雾霾防治

在理论研究中,只有当催化表面温度显著高于普通自点燃温度时,气相燃料和空气混合物才会被点燃。既然催化反应延伸到了清洁和稳定氧化条件持续的范围,催化反应抑制了气相燃烧是合适的。在此理论的指导下,自主原创研发了几种天然气催化燃烧设备,其中天然气催化燃烧烤箱和天然气催化燃烧炉窑已形成成熟设备。将催化燃烧技术引入到雾霾治理中,可以为雾霾治理提供一种新思路。     

天然气-柴油双燃料柴油机性能试验的研究

本文探讨了天然气－柴油双燃料发动机混合气形成及燃烧的特点和机理。通过台架试验，对比分析了用双燃料运行与用纯柴油运行的性能差异，并分析了空燃比、引燃柴油量对双燃料发动机性能的影响。