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。     

煤矿井下用机械式隔爆装置隔爆效果试验及结果分析

介绍了煤矿井下用机械式隔爆装置的结构组成及工作原理,利用模拟试验巷道和XCG0110爆炸综合测试系统,分别在未安装隔爆装置、安装1台隔爆装置和安装2台隔爆装置的情况下,考察了瓦斯煤尘爆炸压力及火焰的传播情况,得出3种情况下隔爆效果的比较结果。试验结果表明,当安装2套隔爆装置时,爆炸火焰未超过隔爆装置后13 m,爆炸压力峰值衰减达到73%,能有效隔绝瓦斯煤尘爆炸火焰的传播。分析了隔爆效果存在差异的原因,可为该装置在煤矿井下正确安装使用提供指导。     

煤矿双向触发自动隔爆装置的设计与应用

针对煤矿传统隔爆设施存在隔爆效率差、不具有双向触发效果等问题,设计了一种双向触发的煤矿井下自动隔爆装置。在巷道任意方向上发生爆炸冲击,均可引发该装置动作,且响应迅速、灭火稳定性强,消除了保护盲区,提高了安全性能。当前该装置在多个煤矿的实践应用效果理想,具有较好的安全经济效益。     

用自动隔爆棚子隔绝煤尘爆炸综述

一、前言 为了克服被动式惰性岩粉棚子和被动式水棚子的若干缺点,以便在超前巷道、回采工作面、掘进工作面、爆源附近和狭窄低矮的巷道中安设隔爆棚子,提高煤矿井下隔绝煤尘、沼气爆炸的效果,早在60年代初期国外就对自动隔爆棚子进行了初步研究。20多年来,美国、西德、波兰、日本、英国、法国、比利时、东德、苏联、匈牙利和捷克斯洛伐克等国家一直在对自动隔爆棚子进行大量的系统研究。实践证明,自动隔爆棚子是一种行之有效的隔绝沼气和煤尘爆炸的措施之一。自动隔爆棚子是被动隔爆棚子的补充与发展。它的使用,将煤矿井下的隔爆措施向现代化方向推进了一大步,为煤矿提供了一种新的隔爆措施。     

基于爆炸强度与隔爆屏障作用技术的巷道隔爆实验

为了提升煤矿瓦斯煤尘爆炸灾害的防治技术和效果,基于不同爆炸能量和隔爆屏障粉体质量浓度研究了大尺度巷道内主动隔爆系统的隔爆灭火性能。在敞开空间采用高速摄影技术测试了主动巷道隔爆系统隔爆屏障的形成过程及动态分布特征,隔爆器粉体能在120 ms时刻形成8.04 m~2有效断面,在1 200 ms时刻覆盖20 m,在空间内持续作用5 000 ms以上,得出驱动气体压力是影响隔爆屏障动态分布和覆盖距离的直接因素。在此基础上,采用断面7.2 m~2大型地下巷道,进行了瓦斯(煤尘)爆炸传播实验和隔爆实验,分析了实验过程中压力波、火焰阵面的传播特性。研究结果表明:粉体隔爆屏障能有效起到衰减压力波和扑灭爆炸火焰的作用,在粉体质量浓度较低时,爆炸火焰将穿越隔爆屏障,而随着质量浓度的增加,隔爆效果增强。在瓦斯隔爆实验中粉体质量浓度为277.8 g/m~3时,40 m位置爆炸超压衰减为36.4 kPa;在瓦斯煤尘爆炸隔爆实验中,粉体质量浓度为625.0 g/m~3时,70 m位置爆炸超压降低至54.0 kPa,对比同等强度的爆炸传播实验,最大压力下降率均大于60%。瓦斯(煤尘)爆炸隔爆实验中,驱动氮气和粉体所形成的隔爆屏障能有效起到冷却降温、隔绝窒息和消耗自由基的作用。随着粉体质量浓度的增加,爆炸火焰传播速度迅速下降,整个传播过程中的最大火焰速度位置前移,出现在隔爆器前端,爆炸火焰在隔爆器后20 m区域内被完全扑灭。     

自动隔爆技术在采掘工作面的研究与应用

本文通过自动隔爆装置在邱集煤矿采掘工作面的应用,分析了此种隔爆方式的使用条件、效果及优势。现场使用实践证明,自动隔爆技术提高了煤矿安全技术装备的水平,对保证煤矿安全开采、改善煤矿安全面貌具有重大的促进作用,为煤矿阻隔爆产品的研制提供了新思路和发展方向。     

煤矿机器人电气安全技术研究

研究了煤矿机器人必须要解决的动力、蓄电池防爆及充电安全等问题,并提出解决方案。提出通过限制蓄电池容量,增加防止过充、过放、过载、过热等保护,可以将免维护铅酸蓄电池放置在隔爆外壳内,用于煤矿井下爆炸性环境。提出煤矿机器人蓄电池宜采用隔爆型防爆型式。提出采用隔爆型防爆型式的锂离子蓄电池,应限制隔爆外壳内蓄电池容量,并根据隔爆外壳内锂离子蓄电池容量,提高隔爆外壳的耐爆和不传爆性能。提出难以建设机器人专用充电硐室的矿井,可设置机器人充电舱;煤矿机器人充电舱宜采用钢材制成,设置在进风巷和机器人作业区域内;机器人充电舱内必须设置灭火器材和甲烷传感器。提出煤矿机器人蓄电池有线充电宜采用隔爆型充电装置;隔爆型充电装置和隔爆蓄电池,在对接、充电和分离状态均应保证形成独立的隔爆腔;在对接、充电和分离状态均有独立的安全闭锁机构,确保充电接口未可靠连接和充电隔爆腔未形成前,机器人及其充电装置的充电接口不带电。提出煤矿机器人蓄电池井下无线充电,会在周边金属物体上感生电动势,引爆电雷管,较高的感生电动势将会放电,会引起瓦斯爆炸和火灾;单点小功率、多点分散无线充电,不但要考核单一充电点的本质安全防爆性能,还要考核邻近多点的功率和能量叠加;提出不得将较大功率定向充电天线正对固定岗位操作工。     

应用综合灭火手段成功封闭瓦斯连续爆炸火区

详细介绍了鹤岗区域矿山救护大队利用通风控制、监测气体、充砂隔爆等综合灭火手段成功封闭瓦斯连续爆炸火区的范例。     

煤矿用阻隔爆技术综述

近几年来我国煤矿爆炸事故频繁发生,为了有效控制和预防爆炸灾害,阻隔爆技术正在迅速发展,它能将已发生的爆炸控制在一定范围内并扑灭,防止灾害的进一步扩大。在参考国内相关资料的基础上,对广泛应用的岩粉棚、ABC干粉灭火剂、隔爆水棚等防爆抑爆技术进行了总结和概述,综述这些方法的研究现状及工作原理,分析其优缺点,为阻隔爆新技术的开发提供参考资料。     

处理内因火灾引起瓦斯爆炸尽快寻找失踪人员方法

由于内因火灾引起瓦斯爆炸后,灾区条件复杂,寻找失踪人员较为困难.为尽快处理内因火灾引起瓦斯爆炸后寻找失踪人员,首先要灭火,灭火的方法很多,有向火区内灌水,水淹火区;向灾区内打钻,灌浆灭火;用化学试剂(液氯等)降温隔爆处理火区.九台市桐安煤矿的实践证明:利用液氮处理内因火灾引起瓦斯爆炸寻找失踪人员的方法是快速消灭着火点,有效控制灾区范围,迅速抢救受灾人员的有效途径.     

国外煤矿用自动隔爆棚子

为了克服被动式惰性岩粉棚子和水棚子的缺点,国外对自动隔爆棚子进行大量的研究工作。实践证明,自动隔爆棚子是一种行之有效的隔绝沼气和煤尘爆炸的措施之一。 1.自动隔爆棚子的优点 (1)自动隔爆棚子不依赖于煤尘和沼气爆炸所产生的爆风撒散灭火剂,可安设在潜在起爆点附近,如超前巷道、回采工作面、掘进工作面、爆源附近和狭窄低的巷道内; (2)自动隔爆棚子能准确地选择动作时间,瞬间可将灭火剂撒散到爆炸火焰锋面前方,有效地将爆炸火焰扑灭在萌芽状态中;     

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。     

煤矿隔爆技术发展现状及其应用

对目前国内广泛应用的被动隔爆技术和自动隔爆技术等防爆抑爆技术进行了总结和概述,分析其优缺点,并在此基础上分析介绍了国内外一些优秀研究成果,提出采用真空腔体技术,新型水幕隔爆技术,多孔材料隔爆技术等抑制瓦斯爆炸,这些技术有可能为国内瓦斯防治领域开辟新的途径。     

气体反冲式固体阻隔爆装置结构设计

针对目前撒布岩粉惰化技术、被动式阻隔爆技术、自动阻隔爆技术的局限性,提出构建固体阻隔爆装置应用在煤矿采掘工作面,设计并阐述了在圆拱形巷道、矩形巷道、梯形巷道中该装置的结构形式及动作原理,该固体自动阻隔爆装置,可以消除瓦斯煤尘爆炸时火焰锋面高温灼烧、冲击波超压破坏和井巷有毒有害气体的危害和影响,同时具备重复作用及使用性,能够对井下爆炸后的二次爆炸或多次爆炸发挥阻隔爆作用。     

煤矿隔爆水袋的作用

煤矿井巷安装的隔爆水棚或水袋,是根据煤矿发生煤尘、瓦斯爆炸时产生的冲击波使水雾化吸收火焰能量的原理,从而抑制爆炸火焰传播,限制爆炸范围扩大的重要安全设施. 实践证明,隔爆水棚在爆炸事故中能发挥很好的作用.笔者亲眼目睹了1989年4月3日丰城矿务局坪湖煤矿安装了隔爆水棚的3123掘进工作面因放炮引起的瓦斯爆炸事故现场,可...     

隔(抑)爆装置在平顶山矿区的应用

介绍了防止煤矿采掘工作面瓦斯、煤尘爆炸事故扩大的隔(抑)爆装置工作原理、组成部分及其在平顶山矿区现场应用效果。     

隔爆外壳内大容量锂离子蓄电池应用的安全性研究

为研究隔爆外壳内大容量锂离子蓄电池在煤矿应用中是否发生电池燃爆泄压、电池爆炸引起瓦斯二次爆炸、瓦斯爆炸引起电池二次爆炸等事故、以及事故产生的压力是否超过隔爆外壳设计允许等问题,分析了事故产生的原因,并通过电池短路、过充和瓦斯爆炸等模拟试验研究。研究结果表明:电池短路不会引起事故发生,但对电池内部产生破坏;电池过充引起电池发生燃爆泄压且压力超过隔爆设计允许值;隔爆外壳内瓦斯爆炸,不会引起事故发生且对电池的正常使用不会产生影响。     

低浓度瓦斯管道快速阻爆装置的研制

为了解决低浓度瓦斯管道传输中的隔爆问题,设计出了低浓度瓦斯管道快速阻爆装置。详细介绍了自动阻爆装置的构成原理、瓦斯爆炸传播规律和对控制器响应速度要求、传感器电路设计、控制器的硬软件设计。试验测试结果表明,该阻爆装置响应动作速度快,能成功实现阻爆功能。     

国外煤矿安全信息

自动隔爆装置1980年,马克耶夫煤矿安全研究院首先研制成自动隔爆装置。为了及时喷出消焰物质,采用各种动力源。炸药充电爆炸的动力是喷出消焰剂的最有效方法,这能获得最小的惰性。但是这种动力源有严重的缺点-对装置附近的人员有受伤的危险性。另外,需要借助电雷管起动,电雷管对冲击和震动很敏感,很可能造成错误的起动。俄罗斯比斯克工学院研制成火灾信号高温探测传感器,它与自动隔爆装置配套使用。为了寻找有效的消焰物质进行了大量的研究工作,可以按固定的序列分类整理出来:惰性粉尘,贝壳石灰岩粉尘,碳酸氢钠,氯化钠,碳酸氢钾,氯化钾,掺尿…     

隔爆设施滴灌式自动补水装置的设计及应用

煤矿井下巷道内均布置有隔爆水棚、隔爆水袋等隔爆设施且数量巨大。水储存在水槽或者水袋中容易蒸发或者减少,特别在温度高且风量大的采区更是严重,以往隔爆设施加水都是通过人工注水,工作效率低下,因此汲取农业灌溉中的滴灌技术,研制了隔爆设施滴灌式自动补水装置,通过在山西高河能源有限公司应用,产生了良好的经济效益,具有推广应用前景。