瓦斯爆炸火焰波与冲击波伴生关系的实验研究

在煤矿瓦斯爆炸过程中,爆炸火焰和冲击波是决定事故危害程度的2个主要因素。作者设计了氢氧引爆甲烷-空气爆炸的实验方案,对高速瓦斯爆炸参数的变化特征进行了研究。通过实验测试瓦斯爆炸传播阶段的火焰和压力状态,研究瓦斯爆燃火焰波与冲击波的形成过程及其特性。研究表明,在瓦斯爆炸火焰传播过程中,湍流效应是加速火焰传播和伴生冲击波的重要因素;爆炸火焰的传播速度直接影响着爆炸冲击波的生成和加强程度。依据实验研究结果,提出了一些防治煤矿瓦斯爆炸的建议。     

瓦斯爆炸沿井巷网络传播规律的研究进展

瓦斯爆炸是煤矿最为严重的灾害事故之一,对瓦斯爆炸传播规律的研究成果进行分析总结,研究分析瓦斯爆炸传播的物理机制以及数值模拟,对瓦斯爆炸传播规律的研究状况及存在问题进行分析,并对瓦斯爆炸的研究发展方向进行展望,旨在为我国煤矿瓦斯爆炸事故的防治提供决策和依据。     

矿井瓦斯爆炸毒害气体传播规律初步研究

总结了中国煤矿瓦斯爆炸事故发生原因,分析了煤矿瓦斯爆炸事故致害因素。指出瓦斯爆炸事故中,导致人员大量伤亡的主要原因是CO等毒害气体的中毒和窒息,瓦斯爆炸毒害气体传播规律研究对瓦斯爆炸事故预防和防止瓦斯爆炸事故范围扩大意义重大。瓦斯爆炸是一个非常复杂的瞬间化学反应过程。根据矿井通风网络的具体情况,在高斯模型的基础上,提出了适合矿井瓦斯爆炸毒气传播规律的数值计算模型。     

原尺度煤矿掘进工作面瓦斯爆炸仿真研究

为研究真实尺度下煤矿掘进工作面瓦斯爆炸冲击波和火焰的传播规律，利用气体爆炸数值仿真软件建立了不同尺度的掘进巷道模型，研究预混瓦斯体积分数、预混瓦斯长度和巷道空间特征对掘进工作面瓦斯爆炸冲击波超压和火焰传播的影响规律。研究表明：原尺度下掘进工作面瓦斯爆炸的最大超压可达180～630 kPa，巷道截面约束度和预混瓦斯量是掘进工作面瓦斯爆炸压力和火焰作用范围的重要控制因素，火焰高速传播的阻力会导致火焰扩散变慢，并最终使火焰膨胀比趋于定值。     

基于FLUENT巷道拐角瓦斯爆炸火焰传播规律分析

以白杨沟煤矿瓦斯爆炸事故为研究背景,采用数值模拟的方法分别建立不同巷道拐角、不同瓦斯填充长度时的数值计算模型,分析火焰传播速度与巷道拐角、巷道内瓦斯填充长度之间的关系,得到瓦斯爆炸火焰在通过巷道拐角时的传播规律。对有效、全面预防矿井瓦斯爆炸事故、降低瓦斯爆炸事故造成的损失及瓦斯爆炸事故调查取证具有非常重要的指导意义。     

煤矿瓦斯爆炸有害气体传播规律分析

瓦斯爆炸是煤矿应急救援的重点和难点,其破坏效应主要体现在火焰锋面、冲击波和爆炸产生的有害气体,其中有害气体造成人员伤亡最多。对瓦斯爆炸产生的有害气体成分进行分析,对有害气体扩散规律进行总结,建立瓦斯爆炸有害气体传播模型,为事故应急救援提供了理论基础,提高了煤矿应急救援能力和效率。     

角联管网瓦斯爆炸超压演化及火焰传播特性研究

为了探索瓦斯在煤矿井下复杂巷网内爆炸后的超压演化规律及火焰传播特性,在实验室自行搭建了瓦斯爆炸试验系统,对甲烷体积分数为9.5%的瓦斯爆炸爆燃波传播规律进行了试验研究,并对瓦斯爆炸超压及火焰传播过程进行了数值模拟。试验与数值模拟结果表明:管网角联分支中,甲烷-空气预混气体爆炸后由于爆炸压力波的叠加,形成超压增高区域,但产生的火焰波很微弱,温度较低。并联分支中,随着爆燃波传播距离的增加,超压峰值和焰面传播速度呈逐渐减小的趋势,而火焰持续时间呈先增加、再减小的趋势。试验中火焰的最大传播距离为18.75 m,而数值模拟的传播距离为21.25 m,但试验值和模拟值的变化趋势一致。研究结论可对煤矿井下复杂巷道内瓦斯爆炸灾害的防控及救灾提供理论支持。     

点火能量对瓦斯爆炸传播的数值模拟研究

管道内瓦斯爆炸的研究对煤矿工业的安全生产具有重要意义。建立基于总能量方程的RNGκ-ε湍流流场模型和基于多种控制机理的分步反应爆炸燃烧模型,以有限体积法求解爆炸流动及反应控制方程,对不同点火能量条件下的瓦斯爆炸传播过程进行数值模拟研究,对爆炸参数研究得:点火能量越大,瓦斯爆炸压力峰值和火焰传播速度越大的传播规律。同时,分析了瓦斯爆炸压力波、爆炸火焰和湍流三者之间的正反馈机制是推动瓦斯爆炸发展过程的重要因素。所得结论为有效预防瓦斯爆炸事故提供了理论依据。     

不同角度管道瓦斯爆炸火焰传播规律试验研究

为了得到复杂巷道中瓦斯爆炸火焰的传播规律,利用实验室管道模拟矿井下不同角度的巷道,通过不同条件下的瓦斯爆炸试验,利用数据自动采集设备记录不同角度管道中火焰的传播情况,得出瓦斯爆炸火焰传播与管道弯曲角度的关系,为矿井瓦斯爆炸事故的救援及调查、减少事故发生和损失提供参考。     

障碍物影响下瓦斯爆炸压力传播规律研究

我国煤矿事故频发,尤其瓦斯爆炸事故,给国家和人民的生命财产造成巨大损失。对瓦斯在障碍物条件下的爆炸压力传播规律进行研究,对预防和减小煤矿巷道内的瓦斯爆炸危害具有重要意义。本文利用水平管道式气体爆炸测试装置,研究了障碍物对瓦斯爆炸压力的传播规律影响,得出障碍物的存在对瓦斯爆炸压力具有激励作用,加大了瓦斯的爆炸威力。