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封闭顺序对煤矿火区气体分布规律的影响

中南大学学报（自然科学版） 2016年第9期47卷 3239-3245页

作者：牛会永邓湘陵李石林李芳朱豪湖南科技大学能源与安全工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为研究不同封闭顺序对煤矿火区内气体分布的影响规律,探索合理的封闭顺序及安全保障措施,降低封闭过程中的危险性,基于质量守恒定律,对封闭火区内气体体积分数变化规律进行理论分析,推导火区内气体体积分数变化的数学模型,确定动力学控... 详细信息

为研究不同封闭顺序对煤矿火区内气体分布的影响规律,探索合理的封闭顺序及安全保障措施,降低封闭过程中的危险性,基于质量守恒定律,对封闭火区内气体体积分数变化规律进行理论分析,推导火区内气体体积分数变化的数学模型,确定动力学控制方程;对火区封闭前的燃烧状态进行危险性分析,利用数值模拟技术对不同封闭顺序封闭火区的过程进行数值计算。研究结果表明:以3种不同封闭顺序对火区进行密闭时,会使得流入火区内的空气流量下降,不同程度地引起火区内部瓦斯积聚;对于高瓦斯矿井,以"先进后回"顺序封闭火区时,火区内的负压会使得瓦斯进入火区,增大了火区内的爆炸危险性;以"先回后进"顺序封闭火区时,易引发矿井火区发生风流紊乱现象;"进回同时"顺序封闭火区能够短时间内切断供氧条件,爆炸危险性较低。在实际应用时,由于井下环境的复杂性,应根据矿井具体情况进行综合分析,正确地选择封闭顺序对火区进行密闭,加强对火区内气体的监测以及采取向火区内注入惰性气体等技术手段,实现煤矿火区的安全封闭。

关键词：煤矿火区封闭顺序瓦斯积聚瓦斯爆炸

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煤矿火区炮孔温度特性及快速测温方法的研究

爆破 2016年第3期33卷 64-67页

作者：束学来谢守冬张万忠宏大矿业有限公司广州510623

针对煤矿火区炮孔测温效率和测温准确性间存在的矛盾,首先分析火区炮孔温度来源,然后在此基础上,通过Ansys热分析软件模拟不同温度来源的炮孔内部温度分布规律,并通过现场钻孔测温验证其准确性,最后结合炮孔温度分布规律,得出快速测温... 详细信息

针对煤矿火区炮孔测温效率和测温准确性间存在的矛盾,首先分析火区炮孔温度来源,然后在此基础上,通过Ansys热分析软件模拟不同温度来源的炮孔内部温度分布规律,并通过现场钻孔测温验证其准确性,最后结合炮孔温度分布规律,得出快速测温方法。结果表明:热源温度的热传导和裂隙中高温气体的热对流是火区炮孔高温的主要来源。通过粗略测温、观察炮孔等方式,得出炮孔只受热源温度和孔口冷空气影响时,对炮孔下端位置进行重点测温,可提高测温效率,并保障测温准确性。

关键词：煤矿火区炮孔温度特性温度来源快速测温

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煤矿火区降温措施的分析与实践

爆破 2014年第3期31卷 154-158页

作者：束学来郑炳旭郭子如李战军安徽理工大学化学工程学院淮南232001 广东宏大爆破股份有限公司广州510623

针对目前煤矿火区高温爆破降温方式多、效果差、操作难等问题,从理论上对现今常用的火区灭火降温方法进行分类和比较分析,然后优选了火区降温方式,其中提出了液氮降温用量的计算方法,最后对炮孔进行注水降温实践,并初步解决了水源和注... 详细信息

针对目前煤矿火区高温爆破降温方式多、效果差、操作难等问题,从理论上对现今常用的火区灭火降温方法进行分类和比较分析,然后优选了火区降温方式,其中提出了液氮降温用量的计算方法,最后对炮孔进行注水降温实践,并初步解决了水源和注水方式等的问题。结果表明:火区灭火目前存在较多难题,多种灭火方法联合使用,灭火效果更好;液氮、液态二氧化碳降温代价高,一般在排险等情况下运用,而注水降温经济有效,可在150℃炮孔温度下广泛使用。

关键词：煤矿火区高温爆破火区灭火火区降温

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测温技术在煤矿火区爆破中的应用

煤炭技术 2014年第8期33卷 299-301页

作者：束学来郑炳旭郭子如李战军安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 广东宏大爆破股份有限公司广州510623

针对现今煤矿火区存在的测温不准确问题,分析和比较了现今的测温方法,并用工程实例进行验证,最后展望了火区测温方法。结果表明:热电偶在煤矿火区测温效果最好,且应向多点测温方向发展,红外测温仪等无线测温方法的快速性值得重视,光纤... 详细信息

针对现今煤矿火区存在的测温不准确问题,分析和比较了现今的测温方法,并用工程实例进行验证,最后展望了火区测温方法。结果表明:热电偶在煤矿火区测温效果最好,且应向多点测温方向发展,红外测温仪等无线测温方法的快速性值得重视,光纤测温应该尽快研究。

关键词：煤矿火区高温爆破火区测温测温方法

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基于IFAHP的煤矿火区爆破安全评价

工程爆破 2014年第3期20卷 56-59页

作者：杜保平乌海市煤炭局内蒙古乌海016000

针对乌海市煤矿火区现状,根据安全系统工程原理和方法,建立煤矿火区爆破安全评价指标体系。运用改进模糊层次分析法确立等级量化标准,获得了火区爆破危险因子权重排序,并初步形成了煤矿火区的爆破安全评价体系,以便更好地控制意外事故。

关键词：煤矿火区安全评价改进模糊层次分析法权重

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露天煤矿火区爆破若干问题研究

露天煤矿火区爆破若干问题研究

作者：束学来安徽理工大学

学位级别：硕士

本文首先综述了煤矿火区爆破国内外的研究现状,针对其中存在的问题,根据煤矿火区爆破的发展需要,从煤矿火区爆破安全分析、爆破技术、炸药的耐热性研究、施工组织四个方面进行了研究,研究内容及获得的主要结论体现为以下几个方面：(1)... 详细信息

本文首先综述了煤矿火区爆破国内外的研究现状,针对其中存在的问题,根据煤矿火区爆破的发展需要,从煤矿火区爆破安全分析、爆破技术、炸药的耐热性研究、施工组织四个方面进行了研究,研究内容及获得的主要结论体现为以下几个方面：(1)用事故树分析方法对露天煤矿火区爆破危险源进行了较全面的分析,并在此基础上,得出了从建立预防火区爆破事故安全技术规范、正确落实火区爆破安全技术措施、明确火区爆破安全检查内容、完善火区爆破施工组织四个方面预防和控制火区爆破事故。(2)首次系统地对火区爆破技术进行分析,首先根据所测炮孔温度对火区进行合理分区,再在此基础上分别研究各个温度区的爆破技术。结果得出结合火区炮孔温度特性和注水降温效果,红外测温仪和热电偶联合使用可较准确、快速的测得火区温度;控制炮孔数目、炮区人员数量、爆破时间,并区别布置起爆网路和调整爆破工序,可有效保障火区爆破安全和提高火区爆破效率。(3)首次从民用炸药耐热性能的物理化学原理、耐热炸药的机理、炸药热感度测试三个方面对火区爆破用炸药的耐热性进行了全面分析和研究。结果表明：胶状乳化炸药由于含有较多的水分,在高温下其具有更长的耐热时间;理论上使用高分子长链油相材料、添加抑制剂、形成低共熔物、多加水等制造的乳化炸药可明显提高其耐热性;烤燃弹法在药量、密封性等方面可以模拟炮孔实际情况,能用于各种炸药的耐热性试验。(4)在安全分析、爆破技术、炸药的耐热性研究基础上,对煤矿火区爆破施工组织提出了规范的管理技术措施。内容包括制定煤矿火区爆破联合作业规程、制定施工方案、制定安全保证体系和安全技术措施等,方便其推广应用于各种煤矿火区爆破。

关键词：煤矿火区高温爆破测温火区降温耐热炸药热感度爆破施工

基于地表大气压力变化的煤矿火区气体积聚规律研究

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基于地表大气压力变化的煤矿火区气体积聚规律研究

作者：黎经雷湖南科技大学

学位级别：硕士

矿井发生火灾后,若着火时间在一段时间内其火势得不到有效控制时,将对发火区域采取封闭措施。即便是封闭的火区也不能认为其内部火源完全熄灭,封闭火区最大的威胁是区内爆炸性气体的混合与引爆。地表大气压力的变化会使密闭墙内外产生压... 详细信息

矿井发生火灾后,若着火时间在一段时间内其火势得不到有效控制时,将对发火区域采取封闭措施。即便是封闭的火区也不能认为其内部火源完全熄灭,封闭火区最大的威胁是区内爆炸性气体的混合与引爆。地表大气压力的变化会使密闭墙内外产生压差,由于防火墙密闭不严,导致新鲜风流漏入火区而增大区内氧含量或区内瓦斯向外涌出引起人员中毒,类似“呼吸”现象。火区启封过程中受大气压力变化影响也会产生这种“呼吸”现象。本文首先分析火灾燃烧类型及燃烧特性,并结合燃烧类型与其特性分析了火灾燃烧机理及相互关系。根据矿井火灾特点分析了矿井火区气体组分的类别。通过引出节流效应和浮力效应概念,分析了矿井内不同类型巷道发火对风流的影响。对地表大气压力及其相互关系进行了叙述;以矿井通风理论为基础,分析了不同通风方式下矿井内全压、静压、动压间的相互关系,并由此分析了地表大气压力与矿井静压的关系。结合现场实测数据,分析了火区压力与大气压力间的变化关系。以瓦斯渗流理论为基础,分别推导出大气压力与采空区瓦斯与自由区瓦斯涌出的数学模型。针对瓦斯涌出与爆炸的危险性,阐述了大气压力变化引起瓦斯爆炸的致因现象。最后结合地表大气压力对煤矿火区气体运移机制,理论分析了大气压力对煤矿火区封闭和火区启封的影响。结合矿井实际情况运用Geometry建立了封闭火区的物理模型,对火灾流场的设置进行适当地处理,对火灾模拟所需的湍流模型、动力学控制方程、求解方法等进行了阐述,并依据实际情况选取恰当的数学模型、边界条件及初始条件、矿井自然风压的计算等。利用Fluent软件对地表大气压力变化下煤矿火区气体积聚与火区启封过程中气体运移状况进行了三维数值模拟。运用CFD-Post对模拟结果进行后处理,并通过分析不同大气压力条件下煤矿火区气体浓度场、温度场,同时分析了大气压力变化时火区启封过程中气体状态的变化情况,最后总结出地表大气压力变化对煤矿火区气体积聚的影响。根据分析结果,对煤矿火区管理、防火墙的管理、火区启封等提出一些措施建议。最终为煤矿火区管理及启封时机的选取提供了理论基础,提高火区管理与启封的安全性。

关键词：煤矿火区大气压力火区封闭火区启封数值模拟

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煤矿火区影响下极近距离煤层掘进防灭火技术

化学工程与装备 2018年第3期 262-264页

作者：冉长江河南能源集团义马煤业公司跃进煤矿

随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,我国对能源的需求越来越大,而在我国煤矿的开采过程中存在火灾的危险性极大,尤其是近距离煤层掘进的过程中,由于煤是易燃可燃物,所以稍有不慎就有可能引起火灾。因此必须加强近距离煤层掘进防... 详细信息

随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,我国对能源的需求越来越大,而在我国煤矿的开采过程中存在火灾的危险性极大,尤其是近距离煤层掘进的过程中,由于煤是易燃可燃物,所以稍有不慎就有可能引起火灾。因此必须加强近距离煤层掘进防灭火技术,提高安全系数,保障工作人员的安全,同时也促进了煤矿企业经济效益的提升,进而确保我国的能源安全。本文通过对近距离煤层掘进防灭火得重要性入手分析,并提出相关技术措施和注意事项,希望对促进煤矿挖掘过程中安全性的提高做出积极贡献。

关键词：煤矿火区极近距离煤层掘进防灭火技术

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新疆硫磺沟煤矿火区治理浅析

内蒙古煤炭经济 2020年第7期 113-114页

作者：雍明超新疆煤炭科学研究所新疆乌鲁木齐830091

针对新疆硫磺沟煤矿火区的实际情况,分析了该火区的特点。火区主要分布于露天采坑的四周,地形较为复杂,深部分布有大量采空区,煤层底板大量裸露。详勘采用测量、物探探测、地质调查、远红外成像、温度测量等方法确定了火区高温点和明火... 详细信息

针对新疆硫磺沟煤矿火区的实际情况,分析了该火区的特点。火区主要分布于露天采坑的四周,地形较为复杂,深部分布有大量采空区,煤层底板大量裸露。详勘采用测量、物探探测、地质调查、远红外成像、温度测量等方法确定了火区高温点和明火点,通过综合治理,煤矿火区得到了有效的控制,达到了预期效果。

关键词：煤矿火区火区详勘灭火工艺