矿井瓦斯爆炸下巷道内的对流换热系数的探讨分析

在湍流强迫对流换热系数经验计算公式基础上,结合矿井瓦斯爆炸实际情况以及前人所进行的管道瓦斯爆炸所测得的实验数据,进行了矿井瓦斯爆炸情况下影响火焰波和围岩对流换热系数的相关因素的分析和计算,确定出了这些影响因子的取值范围。对不同情形下的瓦斯爆炸后的巷道对流换热系数进行了计算,得出:对流换热系数在l/D≤28范围内逐渐增加,在28≤l/D≤52范围内变化幅度很小,52≤l/D≤70范围内迅速并在l/D=70处达到最大值,然后随着火焰波的传播距离增加缓慢减小,直至对流换热现象结束。同时可以看出,对流换热系数随着巷道当量直径的减小而增大。对流换热系数最大值在112.3～158.3W/(m2·K)之间,最小值在13.6～21.6W/(m2·K)之间。     

虚拟现实在煤矿重大事故调查分析中的应用

煤矿重大事故发生后,利用虚拟现实技术真实、形象、准确地描述事故发生过程和事故原因,及时向事故调查组进行事故汇报,有助于事故调查组进行事故分析和认证,这一点很难利用二维矿图表现充分。以陕西某矿发生的特别重大瓦斯爆炸事故为例,开发了煤矿瓦斯爆炸及火灾事故虚拟现实系统,并成功应用于对该矿事故的调查分析,利用粒子系统和动态纹理技术表现瓦斯爆炸、火灾,形象地显示了复杂的事故过程和发生原因。结果表明,虚拟现实技术用于煤矿重大事故调查分析,可以简化事故描述的复杂性,提高事故调查的准确性,使事故原因分析结果更具有说服力和权威性。     

煤矿井下爆炸烟气动态稀释规律研究

煤矿井下瓦斯爆炸后会产生大量有毒有害的高温烟气,在未引起火灾或二次爆炸的情况下,这些烟气会在矿井通风的影响下,其浓度、温度呈一定规律不断下降,直至趋近于井下正常风流。将爆炸后烟气区看作一“衰变火源”,通过分析烟气稀释的实际情况建立了“火源区域”烟气稀释的物理模型,并分两个阶段分别推导出“火源区域”释放出的烟气浓度、温度随时间变化的规律,为进一步利用MFIRE火灾模拟软件对爆炸烟流稀释的网络模拟提供技术基础。     

基于GIS的矿井自燃防治决策支持系统设计

根据矿井自燃的特点，将地理信息系统（GIS）技术应用于矿井自燃防治的决策领域，设计了用于矿井自燃防治的决策支持系统，阐述了其设计目标及原理，讨论和分析了基于GIS的矿井自燃防治决策支持系统的组成模武，给出了其总体设计框架和各模块功能结构。     

矿井火灾风流的远程自动控制

文章介绍了在火灾风流控制方面进行的软、硬件的研究成果,主要包括矿井火灾动态模 拟、控风方案制定、井下火灾监测及实施风流自动控制等内容。     

矿井火灾应急救援能力评价

近几年在煤矿特别重大事故中出现了一个新特点,即许多特别重大事故发生后,由于矿井应急救援能力薄弱,造成事故危害和灾害范围进一步扩大。利用模糊综合评价法对矿井火灾应急救援能力进行综合评价,从而确定矿井火灾应急救援能力,了解应急救援中存在的问题,使矿井发生火灾后能及时启动应急救援预案,尽可能保护员工的生命安全,以减少事故损失。     

近年来我国重大和特别重大瓦斯爆炸事故的新特点

基于重大和特别重大瓦斯爆炸事故矿井性质、矿井瓦斯等级、事故原因、采煤方法的分类统计,对事故发生的地点进行了详细的剖析,揭示了近年来大多数煤矿重大和特别重大瓦斯爆炸事故都由突发事件引起而发生在正常生产条件下低瓦斯区域的新特点和规律,提出了遏制重大和特大瓦斯爆炸事故的相关对策的建议.     

封闭火区注惰危险性和临界注惰参数

为研究封闭火区注惰早期气体变化规律及爆炸危险性,基于重力流和射流理论,分析了封闭火区内层流和紊流气体层形成机制及特征,推导了防止密闭火区发生爆炸危险的注惰临界速度,并进行了实验证验。研究表明,封闭火区过程中,烟流会形成层流和紊流气体层。紊流气体层火源温度很高,含不完全燃烧产物,在封闭火区后,部分烟流逆流形成混合可燃气体层。当惰气注入速度不能使混合可燃气体层消失时,注惰侧的可燃气体会进入火源区域,进而存在爆炸危险。注惰射流含射流核心区、射流扩展区和湍流流动区。射流扩展区受卷吸作用影响,射流速度下降。湍流流动区射流扩展作用消失。以逆流可燃气体层重力流与惰气射流相互作用为基础,得出了临界注惰速度,其为可燃气体层与惰气密度差、巷道形状、注惰管口尺寸和注惰流量的综合函数。     

通风对掘进工作面煤燃烧影响的CFD模拟研究

基于流体力学和射流理论,采用CFD软件,数值模拟了有无通风2种状况下掘进工作面煤燃烧的火灾发展变化过程。模拟结果表明局部通风形成复杂流场,且明显加速了火灾的蔓延和烟气的流动,验证了局部通风机"保持原状"的控制原则,为实际救灾提供了一定的理论依据。     

煤田露头自燃火风压数值的理论分析

通过对煤田露头自燃的调查,利用渗流运动方程、气体状态方程和传热学等有关理论,对火风压影响因素进行了分析,得出自燃点深度、煤层赋存倾角、渗透率、地形和风速等对火风压的贡献.重点是通过调查建立了煤田自燃物理模型,并利用流管、气体能量方程等求出在地形、风速等影响下的火风压计算式.