顺抗磁性混合气体在梯度磁场中流动的蒙特卡罗直接模拟

以氧气和氮气的混合气体为研究对象,运用蒙特卡罗直接模拟方法模拟了顺抗磁性混合气体在高梯度磁场中的流动情况,并把模拟计算结果与已有的实验结果之间进行了对比分析. 模拟结果表明:磁场强度与梯度乘积由100T2·m-1增加到1000T2·m-1时,氧体积分数增量由0.12%增加到1.89%;混合气体温度由283K升高到333K时,氧体积分数增量由0.4%减小到0.1%;混合气体中氧气的初始体积分数由20%增加到30%时,氧体积分数增量由0.12%增加到0.59%;压力的变化对氧体积分数的变化几乎没有影响.     

大气压下介质阻挡放电的发射光谱

为了研究大气压下气体介质阻挡放电的微观机理,利用Maya2000-pro光谱仪采集了气体介质阻挡放电的发射光谱,分析了介质阻挡放电型低温等离子体反应器的放电参数、气体体积流量和气体组分对发射光谱强度的作用规律,并依据气体放电发射光谱研究了放电空间的活性物质和氮气氩气混合气的放电机理.结果表明:大气压下氮气放电会产生第2正带系的跃迁辐射光谱;氮气放电的特征谱线强度随激励电压峰峰值与放电频率的升高而增大;氮气放电的激发态物质种类不随放电参数的改变而改变;在放电功率不变的情况下,特征谱线强度随气体体积流量变化不明显;氮气氩气混合气放电时,观察到明显的潘宁效应,且气体放电的击穿电压峰峰值随混合气中氩气体积分数的升高而下降.     

煤焦燃烧特性与其脱硝效率间的关联实验研究

采用神木烟煤在高温氮气气氛下制备煤焦,并探讨了不同的氧气体积分数及取样位置下煤焦脱硝与燃烧间的关联.结果表明:煤焦脱硝效能的最大发挥主要可通过再燃区氧气体积分数的调控来实现.当再燃区氧气体积分数低于3.26%时,控制氧气体积浓度在煤焦表面实现表面氧化反应控制下的燃烧状态,能促进煤焦颗粒大幅升温,同时通过限制着火强度可以保证颗粒表面存在氧化反应生成活性点所需的足够氧气,此时适当延迟取样有利于煤焦脱硝效率的提高;当再燃区氧气体积分数高于3.26%时,易导致煤焦进入表面还原反应控制燃烧状态,过多延迟取样则将失去强化脱硝的效果.     

基于Fluent的钠火事故下氮气灭火效果分析

基于Fluent软件及化学动力学方法,结合湍流模型和有限速率模型,建立了描述池式钠火及氮气灭火效果的数值计算模型,求解得到房间内气体温度、压力及氧气质量分数的变化曲线,并使用美国氮气淹没试验F2对数值计算结果进行对比验证。结果表明,房间气体温度、压力、氧气质量分数的计算结果与试验结果较为一致,温度较高区域主要集中在钠池表面附近,距离钠池较远处气体的温度相差不大;压力在一段时间后维持约260Pa的微正压;21min时,气体中的氧气质量分数约为5%,可达到灭火要求。该研究结果对钠火事故下氮气淹没系统的进一步研究有一定的参考价值。     

地面大气压力变化与矿井瓦斯涌出关系探讨

结合窑街矿区地面大气压力变化引起矿井瓦斯涌出量变化的观测研究 ,对二者之间的相互关系进行了分析和探讨 ,找出了不同源瓦斯随大气压变化的涌出规律 ,对矿井日常瓦斯管理具有一定的指导意义。     

高瓦斯综放工作面采空区瓦斯涌出规律

 针对山西某矿煤层瓦斯赋存特点及高瓦斯综放工作面开采条件,采用数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了U+I 型通风采空区瓦斯流场以及瓦斯运移规律,分析了瓦斯涌出与产煤量和周期来压的关系。数值模拟结果表明;U+I 型通风可以有效降低回风巷和上隅角瓦斯体积分数;随着工作面推进,采空区后方形成的瓦斯富集带会不断扩大,回风侧后方瓦斯体积分数升高。现场实测结果表明:进风侧至工作面中部瓦斯体积分数变化幅度较小,靠近回风侧50 m 范围内瓦斯体积分数增加较快;绝对瓦斯涌出量与产煤量成近似线性关系,顶板初次来压后瓦斯涌出呈现周期性变化,经对比研究,数值模拟得到的瓦斯体积分数分布规律与现场实测结果相吻合;在采空区后方回风侧附近采用埋管抽放高浓度瓦斯是可行的,可以大量减少瓦斯涌出。     

高瓦斯特厚煤层首采工作面瓦斯涌出分布特征研究

为了得到高瓦斯特厚煤层首采综放工作面瓦斯涌出分布特征,以小庄煤矿40201工作面为研究对象,采用立体单元测定法对工作面瓦斯体积分数进行测定,得到了工作面沿倾向和走向方向的瓦斯分布曲线以及瓦斯涌出变化曲线。研究表明,工作面沿倾向随着风流方向距离的增加,煤体瓦斯涌出对断面瓦斯分布的影响加大;而风流速度和采空区瓦斯涌出的影响作用在减小。在走向方向,各测定断面瓦斯体积分数基本呈现"高—低—高"的分布趋势,煤体瓦斯解吸累积、采空区瓦斯涌出与风速三者共同决定工作面上行前段瓦斯值大小,后段则主要由前两者起决定因素。回采初期,瓦斯绝对涌出量不断上升,在初次来压首次达到峰值,之后呈现波浪式下降趋势。工作面相对瓦斯涌出量与日产量之间呈现指数函数减小趋势,当日产量达到一定值后,基本不受其变化影响。     

沿空掘巷有害气体的综合治理

针对济宁三号煤矿63下04-1工作面辅助运输巷（南）沿空掘巷过程中有害气体超限问题,通过分析找出有害气体来源和涌出通道,采用了均压、堵漏等方法有效封堵了涌出通道、监测监控方法动态监测现场情况并检验治理效果。通过一系列方案实施,掘进巷道内有害气体一氧化碳体积分数从110ppm以上降至10ppm以下,瓦斯体积分数从0.8%降至0.02%,二氧化碳体积分数从0.6%降至0.04%。从气体变化情况表明,此方法有效治理了沿空掘巷气体超限问题,保证了掘进工作面安全、快速掘进。     

环己烷氧化生产环己酮过程建模与参数分析

环己烷无催化氧化生产环己酮是一个高危工艺,当尾氧体积分数到达一定限度会发生爆炸,分析尾氧体积分数随关键参数的变化对企业的安全生产有重要意义。该文针对工艺中的反应器建立了数学过程模型,考虑了不同操作参数下传质和水力学及环己烷挥发对反应过程的影响,同时建立了反应动力学及物料平衡模型。模拟结果和实际生产数据能较好地相符。结果表明:当气相氧气体积分数达到28%,进气量为6 750Nm3·h-1时,尾氧体积分数会增加到3%,引发爆炸。确定反应温度、进料氧气体积分数、气相进料量为反应过程中的敏感参数,为环己酮的安全生产提供理论和控制依据。     

低气压室内环境传热传质的数值模拟

在考虑人的呼吸量及呼吸成分的前提下,采用RNGκ-ε流模型对低气压室内环境的传热传质进行数值模拟.对不同大气压下房间内的温度场、流场、氧气及二氧化碳气体的分布规律进行讨论,并对人体对流换热系数与经验值进行比较.研究结果表明:当大气压降低时,空气流速变化很小,房间的对流换热减弱,在稳定状态下温度略有上升;CO2体积分数增大,O2质量分数下降;但增加房间送风速度可以更好地排除CO2,有利于改善室内空气品质;混合对流时人体表面的对流换热能力减弱,减弱的趋势比强迫对流换热的小.     

大采高综采工作面煤壁片帮的分析与预防

论述了大采高综采工作面煤壁片帮的机理及危害性,从煤层地质构造、综采工作面顶板压力活动、支架支撑状态等方面分析了影响大采高综采工作面片帮的因素,提出了加强液压系统管理、规范操作工序、煤壁固化等预防措施。     

深部综采面侧向支承压力监测研究

为了获得回采期间厚煤层综放工作面侧向支承压力分布情况,基于回采工作面矿山压力理论,通过在回采工作面轨道顺槽外侧煤体中布置钻孔应力计,对回采期间及顶板垮落后巷帮受力进行监测,进而摸清工作面侧向支承压力的分布规律,为工作面区段煤柱留设提供依据。     

超长综放工作面矿压显现规律

介绍了兴隆庄煤矿 43 2 6超长综放工作面的基本情况及矿压观测内容 ,在大量实测数据的基础上 ,对其顶板的运动规律、支架的适应性、工作面煤壁的矿压显现及工作面上下顺槽超前支承压力分布情况等进行较为系统的分析 ,为其它超长综放工作面的开采积累了经验     

天池矿102综放孤岛工作面以风治火技术

 为了防治天池煤矿15#煤层102 综放孤岛工作面采空区煤炭自燃发火,基于采空区自燃“三带”划分标准和数值模拟的方法,采用流体力学COMSOL 计算软件,研究了工作面不同进风量时采空区氧化升温带的变化规律,确定了氧化升温带的范围,得到工作面供风量与氧化升温带宽度的拟合曲线。通过现场实践,研究了加强封堵和均压等以风治火技术对103 回风闭墙采空区CO 体积分数的影响。研究结果表明,U+I 型102 工作面采空区自燃发火主要是由采空区漏风引起;氧化升温带宽度随着工作面供风量的增加而增加;均压后,103 回风闭墙采空区的CO 体积分数由最开始的超过20×10^-6降至5×10^-6。在102 综放孤岛工作面的现场实践表明,运用以风治火技术防治天池煤矿采空区遗煤自燃是可行的,对于类似综放孤岛工作面防止遗煤自燃有一定借鉴意义。     

Analysis on distribution law of the abutment pressure of the integrated coal beside the road in packing for gob side entry retaining in fully mechanized caving face

The three-dimensional damage constitutive relationship of coal is established and distribution law of the abutment pressure of the integrated coal beside the road-in packing for gob-side entry retaining in fully-mechanized caving face under the effect of given deformation of the main roof is analyzed by the damage mechanics theory. And the relationship between distribution of the abutment pressure and thickness of coal seam is explored. The presented result is of great theoretical significance and practical value to the study on stability control of the surrounding rock of road-in packing for gob-side entry retaining in fully-mechanized caving face.     

综放全厚开采20 m特厚中硬煤层数值模拟研究

针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承压力峰值随工作面长度的增加而增大;顶煤破坏系数随工作面推进距离和工作面长度的增加而变化。考虑矿山压力对顶煤的压裂作用,20m特厚中硬煤层综放工作面的长度应大于300 m;建议综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的底层工作面应采用4.5 m的大采高;支架合力作用点位置和支架阻力对顶煤压裂和支护系统的稳定性起着十分重要的作用;给出了合理的开采工艺参数及其匹配。     

开元煤矿综放面矿压规律研究

通过实测方法对开元煤矿9404综放面矿压规律进行了研究,结果表明：工作面初次来压步距为25．7m,周期来压步距平均11．8m,初次来压的动栽系数为1．43～1．65,老顶属于来压明显的Ⅱ级顶板;超前支承压力影响范围超前工作面29m～35m,超前支承压力峰值位置超前工作面煤壁8m～13m。上述研究成果为开元煤矿综放面矿压控制和瓦斯抽采方案优化提供了依据。     

综放工作面瓦斯涌出特征实测及分析

结合大阳矿3401综放工作面实际开采条件,通过对支架工作阻力、超前支承压力以及工作面瓦斯浓度等参数进行了实时监测,分析了采场矿压显现及采煤工艺与采场瓦斯涌出之间的关系。结果表明,工作面前方支承压力变化对工作面煤壁瓦斯涌出规律影响较为明显,且采场瓦斯涌出量的峰值通常滞后于周期来压,滞后程度约为1天,采煤生产工序、日产量及推进速度与瓦斯涌出也存在密切的关系。     

新峪矿综放工作面煤层预注阻化液防灭火技术应用

鉴于新峪矿自投产以来10#、11#煤层多次出现发火的情况,5110综放工作面采取了煤层预注阻化液技术进行防灭火。本文阐述了预注阻化液防灭火技术在新峪矿5110综放工作面的成功应用,对阻化剂的选择、注液实施方案进行了详细的阐述,并对防灭火效果进行了深入的分析。     

新峪矿综放工作面注氮气泡沫防灭火技术应用

氮气防灭火技术是防治煤层内因火灾的有效技术措施之一,但氮气轻,易流失,本文针对新峪矿5110综放工作面的实际情况,采用了氮气泡沫结合的方法进行防灭火,对注氮设备、注氮方式、注氮工艺、进行了详细的阐述,并对防灭火效果进行了深入分析。