煤矿井下自动抑爆装置的研制

煤矿瓦斯爆炸是一种极其严重的灾害性事故,我国煤矿井下主要通过安装被动隔爆装置和主动抑爆装置来抑制瓦斯爆炸,传统隔爆装置以隔爆水袋和岩粉棚为主,时常有缺水和岩粉结块等问题出现,抑爆效果十分有限,因此文章研制了一款纯机械式自动抑爆装置,具备高效、节能、易于安装等特点,并对自动抑爆装置抑爆性能及可靠程度进行实验验证,结果表明,自动抑爆装置可有效抑制瓦斯爆炸。     

煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障技术

随着加快矿井瓦斯抽采利用,低浓度瓦斯,特别是浓度在5%～16%爆燃极限内的瓦斯输送的安全隐患凸显。自动阻爆装置、水封阻火泄爆装置、自动抑爆装置等一系列技术装备为煤矿低浓度瓦斯管道输送安全提供了保障。     

粉体抑爆技术应用于煤矿的现状与问题探讨

煤矿井下瓦斯爆炸、煤尘爆炸会引起巨大的财产损失和重大的人员伤亡,采取有效技术措施将危险遏制在灾害发生前是实现安全生产的重要手段。粉体抑爆是抑爆技术中的一种,其抑爆性粉体的研究和抑爆装置的研发成为人们关注的课题。本文探讨了抑爆性粉体和抑爆设备在煤矿井下的应用现状,并指出为控制爆炸发展煤矿粉体抑爆技术需进一步解决的问题。     

ZYBG自动喷粉抑爆装置在瓦斯抽放系统中的应用

在煤矿抽采瓦斯管道中发生燃烧爆炸时,为了保护抽采设备及阻止事故曼延,通过安装自动喷粉抑爆装置有效保护设备及时控制事故的传播。该文介绍自动喷粉抑爆装置的安装调试和稳定性测试。     

瓦斯输送管道爆炸自动喷粉抑爆技术

通过论述自动喷粉抑爆技术原理及构成,分析总结瓦斯管道爆炸传播规律,得出自动喷粉抑爆技术抑爆效果主要取决于装备相应时间、干粉浓度粒度及NH4H2PO4质量分数。在DN500爆炸试验管道进行瓦斯管道爆炸传播试验和抑爆试验研究自动喷粉抑爆装置抑爆效果,抑爆器动作后,爆炸火焰在抑爆器后3.5 m内被扑灭,爆炸冲击波在爆炸火焰被扑灭后,不断衰减,最终消失。试验表明:自动喷粉抑爆技术能够有效的抑制瓦斯爆炸。     

瓦斯输送管道自动抑爆技术

为了提高瓦斯输送管道的安全性,在矿井瓦斯输送管道中引入自动抑爆技术,将火焰探测技术与自动喷洒控制技术相结合,实现瓦斯输送管道的主动抑爆。选取CO2灭火剂为抑爆喷洒的灭火介质,进一步提高了抑爆系统的可靠性与灭火质量。通过实验室模拟试验证明抑爆装置能够快速捕捉火焰信息并迅速喷洒灭火介质,抑爆喷洒器6 m外无火焰信息。     

管道抑爆装置在瓦斯抽采系统上的实践

通过对管道抑燃抑爆装置工作原理、响应时间、喷粉抑爆时间及管道爆炸危险点分析的研究,得出在瓦斯抽采系统中,抑爆装置最佳的安装位置和安装方式,从而抑制管道瓦斯爆炸灾害的扩大,为煤矿瓦斯抽采管道控制爆炸技术积累相关经验。     

几种煤矿瓦斯阻隔爆新技术分析及展望

煤矿瓦斯爆炸具有突发性和破坏严重的特点,成为我国煤矿重大灾害事故的主要形式之一,现用瓦斯阻隔爆技术急需发展改进。经大量比较研究,介绍3种具有独特瓦斯阻隔爆优势的新技术。HS系统技术:其特点为高速启动,主动抑爆,把爆炸控制在起始阶段;纳米抑爆材料技术:利用纳米材料特性大幅提高材料抑爆效能;多孔抑爆材料技术:同时具有对瓦斯爆炸冲击波的衰减作用和瓦斯爆炸火焰的淬熄作用。具体阐述了它们工作原理及研究进展,分析其优缺点及可能的发展方向,为瓦斯阻隔爆技术发展提供新思路。     

我国煤矿瓦斯爆炸抑爆减灾技术的研究进展及发展趋势

瓦斯爆炸严重威胁着矿井安全开采,瓦斯爆炸防治一直是煤矿安全工作的重点之一。我国相关研究机构、学者在瓦斯爆炸防治领域开展了较广泛的研究,开发了一系列的瓦斯爆炸抑爆减灾技术及装备。从文献研究的角度出发,从基础研究、材料开发、装备研制3个方面对我国瓦斯抑爆减灾技术及装备的研究现状进行了综述与讨论。瓦斯爆炸及抑爆方面,国内学者主要基于实验手段,采用宏观的参数(如最大爆炸压力和最大压力上升速率等)表征瓦斯爆炸在障碍物激励或者抑爆剂抑制作用下的最终结果,缺乏对瓦斯爆炸过程中详细的爆炸或抑制过程的理论认识。瓦斯爆炸火焰传播过程中爆炸火焰-湍流-压力波的多场耦合作用下的火焰传播理论仍需完善,抑爆过程中抑爆介质对瓦斯爆炸反应的详细作用机制仍需明确。抑爆装置研制方面,近年发生的重(特)大瓦斯爆炸事故表明现有的瓦斯抑爆、控爆装备较难在矿井发生瓦斯爆炸时对瓦斯爆炸火焰实现精准探测、快速响应和高效抑爆,致使瓦斯爆炸抑爆装备在防控瓦斯爆炸过程中作用较为有限。对于瓦斯爆炸抑爆、控爆装置的配置方式及如何高效的实现抑爆、控爆功能仍需要进一步研究。减灾装备研制方面,国内学者主要考虑改变风井防爆门的结构以实现快速开启、复位功能。在这些设计中缺乏对风井防爆门在瞬时(ms)冲击作用下的破坏动态力学特征与动作响应特征的考虑。在未来,瓦斯爆炸抑爆减灾技术体系的研究以瓦斯爆炸机理及火焰传播特性理论为基础,打破以实验为主的研究手段,发展数值模拟理论模型,深入基础理论的研究;以瓦斯抑爆介质及其抑爆机理为核心,探寻具有物理和化学抑爆耦合作用机制的高效复合抑爆材料;以瓦斯抑爆装备和减灾技术为保障,发展兼顾快速、高精确度、高稳定性的瓦斯爆炸火焰探测技术,优化各抑爆、控爆设备的配置方式,研制具有抗冲击、多次泄压、快速复位、锁扣密封及自动控制功能的主-备一体化智能风井防爆门。     

不同浓度情况下管道瓦斯爆炸压力传播规律研究

在DN700mm试验管道中进行了不同浓度瓦斯爆炸压力波传播试验。从中可以看出,爆炸压力峰值与传播距离呈三次函数关系;瓦斯浓度对爆炸压力峰值影响较大,当测点距离一定时,压力峰值与浓度成二次函数关系。为煤矿井下隔抑爆装置和瓦斯输送管道隔抑爆装置的研制及安装技术规范制定奠定理论基础,同时,为煤矿瓦斯爆炸事故调查分析提供理论依据。     

输送管道内低浓度瓦斯爆炸抑制试验

自动喷粉抑爆装置是低浓度瓦斯管道输送的重要安全保障设备之一。运用内径500 mm爆炸管道研究自动喷粉抑爆装置对输送管道内低浓度瓦斯爆炸传播的抑制效果,并分析其抑爆机理。结果表明:抑爆效果受抑爆装置安装位置的影响很大,火焰传感器与抑爆器的最小安装距离为20 m。爆炸火焰在抑爆器后方需传播一定距离才能被完全扑灭,存在一个区间和时间的过程。冲击波压力峰值由于产气剂喷射压力的抵消和ABC干粉灭火剂的抑制作用发生衰减,但衰减幅度相对较小。     

新型清洁气体式主动抑爆装置研制及抑爆性能研究

为了保障瓦斯等易燃易爆气体输送及发电管道的安全性,提高主动抑爆装置抑爆效能,结合矿用管道主动喷粉抑爆装置,研制一款以清洁型灭火剂FM200为抑爆介质的自动抑爆装置,通过分析现有主动抑爆技术中常用的三种抑爆介质(干粉、细水雾、二氧化碳)与FM200的灭火特性,对比其在抑爆后对输送管道的影响,并通过抑爆性能试验,试验证明该抑爆装置能够在5ms内快速捕捉火焰信息,并在30ms内迅速喷洒抑爆介质,在抑爆器后3m外无爆炸火焰信息。     

“深部煤层瓦斯精准抽采”专题客座主编致读者

-正党中央、国务院历来高度重视煤矿瓦斯防治工作,近些年相继出台了《煤矿瓦斯治理与利用实施意见的通知》《关于加强煤矿瓦斯先抽后采工作的指导意见》《强化煤矿瓦斯防治十条规定》《关于"十三五"期间煤层气(瓦斯)开发利用补贴标准的通知》等系列文件,构建完善了煤矿瓦斯抽采防治政策体系。2020     

瓦斯煤尘爆炸自动抑爆装置

正瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置用于保障低浓度瓦斯管道输送安全,采用双紫外火焰探测、智能控制及先进航天产气技术快速抑制管道瓦斯爆炸,抗干扰性强,可靠性高;并具有故障自诊断、远程监控、遥控设置及黑匣子功能。井下机载主动抑爆装置安装于掘进机、采煤机,用于快速抑制工作面发生的初始爆炸。动作时间10ms。具有自动除尘、清洗、抗振动,自检、故障诊断,以及远程状态监测等功能。     

点火能量对瓦斯爆炸传播影响的实验研究

在Φ700 mm管道中进行了瓦斯爆炸压力峰值、火焰传播速度的试验研究,对不同点火能量条件下的瓦斯—空气混合气体爆炸试验研究结果表明:爆炸压力峰值在沿管道的传播过程中,从爆源点附近是先增大后减小,然后再逐渐增大的,且最大压力峰值出现在出口附近;火焰传播速度随着传播距离的增大而逐渐增大;点火能量对爆炸压力峰值、火焰传播速度等都有重要影响。这些研究结果为煤矿井下隔抑爆装置和瓦斯输送管道隔抑爆装置的研制及安装技术规范的制订奠定了理论基础,也为煤矿瓦斯爆炸事故调查分析提供了理论依据。     

巷道高冒区抑爆防灭火材料及其应用

煤矿巷道高冒区常有瓦斯积聚,瓦斯浓度常处于爆炸界限内,如果高冒区再产生明火,则将会引起大的灾难。为此,香山煤矿研制了高冒区抑爆防灭火材料,用于高冒区的防火,又将其与泡沫、氮气一起使用,用于高冒区的快速抑爆灭火。简单介绍了PX快速抑爆防灭火材料的组成、防灭火原理、施工工艺,重点介绍了PX氮气泡沫抑爆灭火的原理、施工工艺,以及抑爆防灭火技术效果。     

煤矿瓦斯爆炸水幕抑爆系统研究

介绍了一种新研制的水幕抑爆系统,并对其抑爆效果进行了实验验证。实验研究表明,水幕抑爆系统在一定条件下,能够有效地抑制井下瓦斯爆炸过程。水幕抑爆系统在喷嘴主要参数、安装方式、水幕间距确定情况下,抑爆效果主要与各装置安装位置、喷雾压力、喷雾强度和水幕带长度有关。水幕抑爆系统的研制,为有效抑制井下瓦斯爆炸提供了一种新型的方法,特别是对煤矿发生的二次爆炸或多次爆炸具有更好的抑制效果,而且可以降低由于爆炸反应升高的环境温度,保护水幕设施后的人员和设备,防止温度过高引起的二次爆炸。     

氟化酮灭火剂用于瓦斯抑爆研究综述

介绍了氟化酮灭火剂的物理性质、毒性及环保性等方面的突出特点;分析了氟化酮灭火剂的灭火机理和热分解过程;提出了氟化酮灭火剂作为煤矿瓦斯抑爆剂的可能性;指出了其作为煤矿瓦斯抑爆剂的优缺点;探讨了目前氟化酮灭火剂用作煤矿瓦斯抑爆剂的可行性。     

科研成果

无电源触发式抑爆装置通过鉴定　由煤炭科学研究总院重庆分院与平顶山煤业（集团）有限责任公司共同承担的国家“九五”科技攻关项目“无电源触发式抑爆装置的研究”,于前不久在平顶山通过了国家煤炭工业局组织的技术鉴定。自动抑爆是通过传感器超前探测爆炸信息,控制驱动抑爆器的内部贮能抛撒消焰剂来达到抑制爆炸目的的技术。自动抑爆器可安装于井下作业点、作业机械上,并可随作业点的快速推进而移动,可达到将抑爆保护作用直接施加于爆源,将处于萌芽状态的瓦斯、煤尘爆炸扑灭。通过在大型试验巷道进行的多次抑爆试验证明,由传感器接…     

煤矿井下人员定位系统技术和检验要求

2023年2月21日,应急管理部公告2023年第2号,批准《煤矿井下人员定位系统通用技术条件》（AQ 1119-2023）标准发布,于2023年8月20日实施。为了让相关企业和技术人员更好地掌握和理解煤矿井下人员定位系统技术要求和试验方法,本文对AQ 1119-2023标准进行了解读,重点阐述了与《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ 6210-2007）《煤矿井下人员定位系统安全标志管理方案》《煤矿井下人员定位系统安全技术要求》《煤矿井下人员定位系统安全标志检验方案》中的技术要求和试验方法的不同,以及换版需要补做的实验项目,为企业后续申报安标检验提供了参考。