高速动态测试系统在瓦斯煤尘防隔爆试验中的应用

简述了高速动态测试系统的主要构成、工作原理、以及在井下大型试验巷道瓦斯煤尘爆炸试验中应用高速动态测试分析系统进行爆炸参量测试的情况和效果     

爆炸复合材料中金属的硬化

以钛－钢爆炸复合板结合区波形内塑性变形规律的研究为例,讨论了爆炸复合材料结合区和断面上金属的爆炸硬化问题．这种硬化程度和硬化规律的探讨,对于指导爆炸焊接的理论研究和爆炸复合材料的使用都有重要的意义．     

瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律实验研究

采用20L近球形爆炸特性测试系统对瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律进行了实验研究。研究发现:在本实验条件下,煤尘的爆炸下限浓度随瓦斯浓度的增加而逐渐下降,纯煤尘时的爆炸下限浓度是28.4g/m3,当加入1.70%浓度瓦斯时,煤尘爆炸下限浓度下降到7.8g/m3,且煤尘爆炸下限与瓦斯浓度呈指数函数关系变化;瓦斯的爆炸极限随煤尘浓度的增加发生改变,且与煤尘浓度呈不同的指数函数关系;纯瓦斯的爆炸上限为15.8%,而加入100g/m3的煤尘后瓦斯的爆炸上限下降到了12.8%;瓦斯的爆炸下限随煤尘浓度的增加逐渐下降,纯瓦斯的爆炸下限为5.10%,而加入100g/m3的煤尘后瓦斯的爆炸下限下降到了3.1%。研究结果为煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故的防治提供理论依据。     

瓦斯与煤尘爆炸演示装置

文章介绍了瓦斯与煤尘爆炸演示装置的原理、结构及作用。     

基于TMS320C2812的本安型二次测爆仪的研制

介绍基于TMS320C2812的本安型二次测爆仪的组成、原理、性能和特点,使用该仪器对煤矿环境中甲烷、氧气、二氧化碳、一氧化碳进行检测,通过DSP计算出各气体浓度,在坐标轴为氧气和可燃性气体浓度的坐标系中找到与混合气体浓度相对应的位置,将其与爆炸三角区比较后,判断有无爆炸危险,该装置可由工作人员随身携带,实时判断井下有无爆炸危险,为煤矿井下安全作业提供预报信息,也可对发生瓦斯爆炸后的封闭现场进行取样测量,并针对测量结果确定应对措施.     

瓦斯煤尘爆炸研究现状及发展趋势

为了明确瓦斯煤尘爆炸的研究情况,以便更好地服务于煤矿安全生产,对瓦斯煤尘爆炸的研究现状进行了分析。分别从瓦斯煤尘爆炸机理、爆炸特性、爆炸传播规律几个方面,对其理论研究、实验研究和数值模拟研究的进展进行了综合论述。在此基础上,提出了该领域未来的发展趋势。     

爆炸三角形的原理及应用

介绍了浓度三角形图线法的性质及推论,结合各条件下的爆炸浓度极限绘制出爆炸三角形,给出了并下工作地点气体有无爆炸性的判断依据,并就爆炸三角形对火区封闭或启封时、采用氮气防爆所需掺入氮气体积量的计算和对煤矿气体可爆性测定仪的研制等作用进行了论述.     

瓦斯引爆能量自动测控装置

设计了1种基于ATmega128能够精确测量引爆瓦斯最小能量的瓦斯引爆能量测控装置。该装置控制高压放电引爆瓦斯气样,可以通过对点火电压的控制以及电流、紫外线的检测,完成瓦斯的引爆实验和参数监测,从而得到引爆不同浓度瓦斯所需的最小能量。     

煤矿井下瓦斯爆炸的基本特性

阐述了瓦斯爆炸发生的条件；从爆源能量、能量释放速度、爆源的特征时间和特征尺寸，以及爆炸的火焰温度、冲击波的压力、火焰和空气的运动速度、爆炸压力的上升速率等方面，探讨了瓦斯爆炸特征和爆炸特征；简要地介绍了瓦斯爆炸后的有害气体的组分。     

深井采后密闭内爆炸的原因分析及预防

采后密闭内发生爆炸，崩倒密闭，造成人员伤亡，在国内不多见。本文对七矿近两年采后密闭内发生的爆炸进行分析，提出相应预防措施。     

真空腔体积对真空腔抑制瓦斯爆炸性能的影响

为了研究真空腔体积与真空腔抑制瓦斯爆炸性能的关系,设计了瓦斯爆炸L型试验管道,并制作了能调节真空腔体积的装置:"圆板"。依次进行了真空腔体积由大到小的系列真空腔抑制瓦斯爆炸试验。试验结果表明:1)真空腔的抑爆效果取决于真空腔体积与临界体积的关系,当真空腔体积大于临界体积时,真空腔有很好的抑爆效果;而当真空腔体积小于临界体积时,真空腔非但没有抑爆效果,瓦斯爆炸压力和火焰信号强度反而比没有真空腔时还强;2)对于本试验管道,真空腔的临界体积为0.026 m3,占试验管道总体积的43%。当真空腔体积大于试验管道总体积的43%时,真空腔有抑爆效果,反之,则没有抑爆效果。     

矿井特殊气体对瓦斯爆炸特性的影响

瓦斯爆炸是煤矿重大灾害之一。矿井火区中微量气体成分对瓦斯爆炸极限及其它爆炸参数有显著影响,利用自行研制的配气系统和20 L球形爆炸系统,选用3种特殊气体成分作为代表气体,通过实验进行了对比研究。实验结果表明,氢气、异丁烷、正己烷都会对瓦斯爆炸特性产生较大影响,其中正己烷对甲烷爆炸下限影响较大,氢气对甲烷爆炸上限影响较小,最大爆炸压力指数影响的顺序为氢气>正己烷>异丁烷。     

极高温条件下瓦斯爆炸极限变化规律研究

在煤矿生产过程中,煤炭自燃、二次爆炸等都极易导致高温环境,为研究极高温条件下瓦斯爆炸极限的变化规律,利用1 L极高温气体爆炸特性测试系统对瓦斯在25、100、200、300、400℃初始温度条件下的爆炸极限进行了实验研究。结果表明:在25~400℃范围内,瓦斯爆炸极限与初始温度大致呈线性关系,且初始温度由25℃升高到400℃时,瓦斯爆炸上限升高了7.7个百分点,爆炸下限下降了1.53个百分点;随初始温度升高,瓦斯爆炸范围增大,爆炸危险性增大。研究得出的结论为预防煤矿极高温条件下瓦斯爆炸事故提供了理论基础。     

瓦斯积聚范围对独头巷道瓦斯爆炸冲击波破坏特征与传播规律的影响

为研究独头巷道内不同长度瓦斯积聚区的爆炸特征,运用计算流体力学软件FLACS进行了数值模拟,对比了瓦斯爆炸超压及正压冲量等参数及其在巷道内的分布情况,分析了瓦斯积聚范围对爆炸冲击波破坏特征的影响规律,研究了独头巷道内不同长度瓦斯积聚区爆炸冲击波与火焰相互作用的特点。研究结果表明:随着独头巷道内瓦斯积聚范围的增大,爆炸冲击波破坏特征会发生突变,最大爆炸压力阶梯式增大,瓦斯积聚范围超过某一临界值后,最大爆炸压力出现位置从巷道封闭端向开放端转移;最大爆炸冲量先单调增加而后趋于稳定,最大爆炸冲量位置始终处在巷道封闭端;回传稀疏波对火焰的加速作用是导致巷道近开放端爆炸超压突增的主要原因。     

脉冲点火方式下点火能对甲烷爆炸极限的影响

为研究点火能对甲烷爆炸极限的影响规律,实验选用脉冲点火的方式,在校准了单个脉冲能量后使其满足在甲烷浓度8.9%时的最小点火能为0.28 mJ,在此基础上,选取点火能大小依次为0.7、2.2、3.7、5.2、9.6、26、106、241 mJ。实验结果表明,随着点火能量增加,甲烷爆炸上限会升高下限会降低,在点火能量0.7~26 mJ,甲烷爆炸上(下)限上升(下降)趋势明显,点火能量106~241 mJ,甲烷爆炸上(下)限上升(下降)趋势趋于缓和。比较上下限变化可知,点火能对甲烷爆炸上限的影响大于对爆炸下限的影响。     

矿井煤尘爆炸及抑爆技术的研究现状及发展趋势

矿井煤尘爆炸事故往往会造成重大人员伤亡和财产损失。为了防止煤尘爆炸发生,研发高效绿色的抑爆材料,整理了国内外关于煤尘爆炸的研究情况,包括煤尘爆炸机理、爆炸特性、爆炸传播规律以及煤尘的抑爆技术,并针对煤尘爆炸方面的研究提出了未来发展趋势。分析结果表明,需对多因素及特殊环境下的煤尘爆炸特性进行深入研究,建立煤尘爆炸过程全景式分子作用机制的爆炸机理,并结合实际矿井环境对煤尘爆炸传播规律进行研究,结合爆炸机理研发新型抑爆材料,从本质上中断爆炸反应过程。     

障碍物排列方式对甲烷/空气爆炸特性影响研究

为了研究煤矿井下设备尺寸及安装位置对瓦斯爆炸特性的影响,利用自行搭建的小型瓦斯爆炸实验平台开展了不同阻塞率障碍物在管道内位置的变化对甲烷/空气混合气体爆炸特性影响的研究。结果表明,在阻塞率相同时,到达管道末端的时间随着障碍物距离点火源位置的减小而减小,障碍物距离点火源越近、阻塞率越大,火焰到达管道末端的时间越短,障碍物对传播火焰前期的影响要大于对传播火焰后期的影响;随着距离点火源位置的增加,不同阻塞率的障碍物对爆炸压力峰值呈现先增大后减小的变化规律,障碍物的位置在距离点火源400 mm时,爆燃压力峰值达到最大;在相同管道位置下,爆炸压力峰值随着障碍物的阻塞率的增加而增加。研究结果可为井下设备设计及安装位置提供理论支撑。     

煤尘对低浓度瓦斯爆炸的影响研究

通过实验室试验研究揭示了瓦斯煤尘爆炸下限浓度的相互影响关系。实验表明,瓦斯参与情况下煤尘的爆炸下限浓度明显降低,同样煤尘参与情况下甚至1%的瓦斯也会发生爆炸。