火源高度不同时隧道顶棚射流温度特性的实验研究

通过对隧道火灾相似比例尺寸的实验模拟,结合随着着火点高度不同时,池火质量损失速率、火羽流的热反馈速率与池火的热释放速率之间关系的理论基础,分析了随着隧道内着火点高度的变化,对隧道顶棚温度、燃料的质量损失速率、火源功率、吸收的热反馈、顶棚火焰撞击区半径的影响以及变化的规律,得出随着火源高度的增加,燃料的衰减速率、热反馈与火源功率均增大,顶棚射流半径也有所变化。     

基于热动力特性分析的地下煤火火源温度计算

在研究煤火控制体模型、火区烟气流动模型和传热模型基础上,分析了火区煤燃烧放热、散热的动态平衡过程;结合煤燃烧理论初次在理论上提出了地下煤火燃烧系统热动力演化过程的关键参数之一:火源温度的定量计算方法;结合火区与外部环境的热量传递过程,提出了火区煤燃烧累积放热量、火区累积散热量的计算方法,理论上为定量揭示地下煤火燃烧系统...     

新奥法施工隧道拱顶位移估算方法的研究

阐述了隧道新奥法施工拱顶位移的监测方法，以大量实际监测数据为依据，给出了新奥法施工隧道拱顶位移的估算公式。     

大断面施工隧道风流分布规律实验研究

针对当前公路隧道钻爆法施工粉尘浓度高的问题,以京昆高速公路辛庄隧道为例,设计了现场风流的测定的方案,并对工作面附近风流情况进行了现场测定分析。结果表明:隧道内风流速度以风筒出口为界,分为射流扩张区、射流收缩区、涡流区、回流区4个部分;靠近掌子面附近的同一断面上:风速呈现出近似中间小、两边大的形式,但左右两边方向相反。研究结果对隧道施工通风除尘具有一定的指导意义。     

再生火源现象的煤炭地下气化模型实验研究

煤矿外因火灾发生与煤炭地下气化点火过程具有很大的相似性,两者皆会发生再生火源现象。实践证明,再生火源是煤炭地下气化的正常点火和煤矿火灾控制的一个重要影响因素。通过对煤炭地下气化点火过程进行模型试验台研究,通过对其温度场、浓度场进行监测,全面探索了再生火源的发生规律,发现再生火源是由烟气拥塞和烟气加热共同作用产生。在此基础上,提出了预防煤矿外因火灾及煤炭地下气化点火过程中再生火源产生的一些可行性措施。     

温度对内旋式移动床热解产物的影响规律研究

低阶煤热解产物的产率和性质与反应器类型及热解温度等工艺条件密切相关,直接影响下游产业链的开发与延伸,一直是煤热解工艺开发过程中关注的重点。为获得满足产物后续规模化利用要求的最优热解工艺条件,采用1 kg/h内旋式移动床连续热解试验炉,以神木煤为原料,研究热解温度对半焦燃烧性、可磨性、稳定性以及焦油产率和组分分布的影响规律。结果表明:内旋式移动床热解炉控制热解温度500～800℃,热解时间150 min时,半焦产率为68.53%～78.62%,焦油产率先升高后降低,在650℃时最高,为7.52%;连续试验中半焦挥发分波动在1个百分点以内,气流着火温度为562.1～730.5℃,着火性能处于易燃和中等可燃范围,哈氏可磨性指数随着热解温度先升高后降低;热解温度控制为600～700℃,获得较高焦油产率的同时,半焦质量可满足电站锅炉和高炉喷吹规模利用的要求;通过反应器温度场控制可以实现焦油组分的调控,反应器底部温度650℃,中上部温度450～550℃时,焦油中重质组分含量(360℃馏分)最低为25.68%,有利于后续蒸馏、加氢等处理;反应器中上部温度高于550℃时,挥发物二次反应加剧,导致轻质组分含量降低。     

贵州黄果树隧道碳酸岩溶蚀实验研究

开展了pH值、温度等环境要素对隧道岩样溶蚀影响的实验。结果表明温度对隧道岩样溶蚀影响呈现非单向特征,25℃时溶蚀率最大。pH值对岩样溶蚀率影响最为明显,酸性条件是中性、碱性条件下溶蚀率的20~400倍。相比较而言,在隧道较常见温度与pH值条件下,隧道出口段岩样比其他位置更易被溶蚀。     

基于移动激光扫描技术的隧道断面变形检测方法

文中提出了基于移动激光扫描技术的隧道断面变形检测方法.通过对移动激光扫描车获取的隧道点云数据进行环片提取,并利用改进多边形裁剪算法统计隧道环片的拉伸度及挤压度指标,结合环片各角度形变值综合检测隧道变形状况.采用成都地区的圆形盾构隧道数据进行了方法的验证,实验结果证实了该方法的可行性和有效性.     

相邻隧道爆破振速分布规律研究

利用钻爆法开挖山区双线隧道时,后行隧道施工会不可避免地产生不利的振动效应,从 而影响到先行隧道的安全稳定。 相邻隧道爆破的振动测试与分析,对双线隧道的安全施工有着 重要意义。 本文以兴延高速公路浇花峪双线隧道工程为背景,对隧道轴线进行了现场振动测试, 得出了以下结论:①相邻隧道测试区域内三方向振动强度大小依次为垂直方向、水平径向、水平 轴向;随着爆心距的增加,三方向间的振动强度差异逐渐减小。 ②掏槽炮孔的夹制作用最大,同 时爆破振动强度亦最大。 ③不同类型炮孔爆破振动波形都存在迅速从初始值上升至振速峰值, 而衰减过程相对较慢的现象,且这种现象在掏槽孔爆破时尤其明显。 ④在双线隧道爆破施工时, 降低掏槽孔的最大单段药量、增加雷管段别、分解隧道开挖断面、控制爆破规模等是减小爆破振 动的有效方式。     

煤屑瓦斯全程扩散规律的实验研究

为深入探讨煤屑瓦斯全程扩散规律,基于传感器及计算机数据采集技术,运用瓦斯流量测定装置,完整测定了煤屑瓦斯在整个解吸期间的扩散过程;利用Matlab曲线拟合工具,对实验数据进行分析,得出了煤屑瓦斯全程扩散规律曲线。研究表明：煤屑瓦斯流量在扩散瞬间达到峰值,此后随时间的延长逐渐衰减,最终无限趋近于0;煤样罐内“死空间”的存在导致峰值出现,其出现时刻与喷口面积有关;在区间（0, t ）内,扩散曲线存在一条水平渐近线Q v ＝0,但少数学者提出的铅直渐近线并不存在。     

瓦斯浓度和火源对瓦斯爆炸传播影响的实验分析

基于瓦斯爆炸冲击波结构的理论分析,用实验方法探讨火源2个因素对瓦斯爆炸传播的影响。指出瓦斯浓度、火源位置及能量是决定爆炸压力峰值大小及显示时间重要因素。     

不同阻塞条件下的隧道火灾全尺寸试验研究

为了研究阻塞条件下的隧道火灾危险性,选取某隧道网络中的某一支路作为火灾试验区,采用轴流风机通风,额定通风量为27 m3/s,以甲醇池火为火源,火源功率分别为0.25、0.50和1.00 MW。通过改变火源功率和隧道内风门的开闭模式开展全尺寸试验,分析火源横截面和隧道中心线竖直截面风速、隧道纵向拱顶温升、隧道中心面纵向温升等参数,研究了不同阻塞条件下的隧道火灾烟气扩散规律,获得了抑制隧道火灾危险性的风门控制模式。研究结果表明:①在隧道通风网络中,对称风流通过风门后,隧道截面距风门22 m处风速在整流作用下逐渐趋于均匀;②建立了考虑隧道阻塞比的隧道风量衰减模型,该模型可根据隧道阻塞比的变化预测隧道阻塞作用下的风量损失,同时可以计算沿程阻力损失的风量;③在自然通风条件下,当火源功率大于0.50 MW时,火灾烟气在火羽流作用下迅速向隧道拱顶浮动,通过对流换热使得拱顶温度急剧升高,对于隧道结构的稳定性具有巨大的破坏作用;可采用调节风门的方式控制通过起火区域的风量,从而优化隧道火灾危险控制模式,局部风速大小对火灾危险性影响不大;当起火区域风量不足时,人眼高度处的1.8 m高温度升幅较大,不利于人员逃生与救援;④阻塞条件下隧道断面不对称进风流易造成风流结构紊乱,使得隧道火灾烟气温度分布不稳定,危险性较大。     

采空区热源温度红外测定试验研究

为研究采空区高温热源的升温特征和热量传递规律,设计了采空区热源温度红外测定试验方案,分析了高温热源热量传递规律与红外测定试验温度变化的关系.研究结果表明:高温热源与测点温度均随时间呈指数形式增长,且随着测点与热源距离的增加,测点温度以二次函数形式衰减;恒温热源条件下,随着热源温度升高,测点温度整体以二次函数规律增长,但...     

掘进巷道风流温度场分布规律的研究

为了获得掘进巷道风流温度场分布规律,通过巷道实体模型和数值模拟实验相结合的方法,测试了不同巷壁温度、通风风量、入口风温时掘进巷道风流热环境的分布情况,分析了温湿度场分布差异,提出掘进巷道风流温度场"四区"即迎头阻碍区、射流影响区、回风稳定区、外部影响区分布概念,壁温发生改变可对迎头阻碍区、外部影响区造成更大影响,改变入风温度可对射流影响区造成更大影响;通过对比分析掘进巷道风流温度和湿度场,发现风流温度分布受风流参数影响较大,而湿度分布受巷道物理结构影响较大。     

多漏风通道采空区自燃火源分布模拟

通过气固能量平衡方程的耦合,建立了采空区多孔介质温度场数学模型.以某矿1307工作面三源二汇采空区为研究对象,分析了影响遗煤自燃火源分布的主要因素.结果表明,多漏风通道采空区风流结构不同于一源一汇,遗煤的氧化升温及温度场分布更为复杂;工作面推进速度越慢、进风量越大、漏风源距工作面越近,高温点升温速率越快.根据模拟结果推测出了该采空区大致的自燃危险区域,为现场防灭火工作提供了重要理论依据和指导.     

高地温矿井巷道围岩调热圈温度分布规律试验研究

矿井热害给井下作业人员健康和安全生产带来威胁。为了掌握高地温矿井巷道围岩调热圈温度分布规律,提出了巷道围岩测温钻孔及感温光缆的布置方式,通过分布式光纤测温系统的工业性试验,得出以下结论:随巷道围岩钻孔的延深,温度增长率不断减小,先上升后趋于平稳;通过加权平均与数据拟合方法,确定了巷道围岩温度和孔深的定量关系,测出1号、2号、3号钻孔的调热半径分别为30.95,30.25,30.75 m,实测巷道围岩调热圈半径最大为33 m;通过巷道围岩调热圈计算软件,验证了预测值与围岩钻孔实测结果基本一致。研究结论对矿井热害科学防治、保障职工身体健康和提高矿井热害防治技术水平具有重大的现实意义。     

巷道火灾节流过程及其影响因素的研究

通过实际规模的火灾试验,三维空间布点,全自动数据采集,详尽地揭示了火灾节流效应发生时烟气温度、浓度、燃烧分支的入口与出口流速和风机风压时序变化的非稳态特性以及典型参数;试验发现,节流时段与挥发分的快速析出和燃烧是一致的,温度峰滞后于氧气浓度谷点、节流函数最小点和压力峰（阻力峰）,使用温度峰值计算最大阻力的传统方法是错误的.提出了用节流系数描述节流度的方法,由此导出了影响节流效应的因素为系统的特性参数、风机特性参数、火灾发生的位置、火风压和热阻的方向及增长速率.     

准南煤田大泉湖火区地表温度反演及时空变化特征

本文采用2013~2016年每年11月份Landsat8影像数据,运用辐射传输方程(大气校正法)反演准南煤田大泉湖火区地表温度,分析该火区温度场时空变化特征。通过研究得到以下结论:在时间尺度上,研究区最高温度、平均温度和温度阈值变化趋势基本一致,最高值都出现在2016年;研究区温度异常区面积则大体上呈U型变化,2013年、2015年温度异常区面积较大;在空间尺度上,温度异常区呈东西走向不连续分布,研究期间温度异常区位置基本不变,温度异常区面积有所变化。