避难硐室围岩与空气耦合传热机理研究

将避难硐室内围岩结构与空气的耦合传热过程划分为升温期和恒温期两个阶段,结合半无限大物体传热理论推导出恒温阶段内围岩与空气的耦合传热计算公式。借助Fluent计算流体软件,模拟分析了避难硐室内围岩与空气传热规律及硐室内空气温度场的变化分布。     

煤矿地质条件对避难硐室降温的影响分析

在介绍煤矿避难硐室常用的几种降温方式及优缺点的基础上,就煤(岩)初始温度、煤层瓦斯涌出量、地表深度等对避难硐室降温的影响进行了分析。提出煤矿避难硐室选择降温方式的一些基本原则,指出煤矿建设避难硐室时应根据自身矿井地质条件,结合各种避难硐室降温方式的优缺点,选择可靠性高、安全性好、使用与维护容易、环保、经济的降温方式。     

矿井避难硐室环境有害气体浓度控制技术

为有效控制煤矿避难硐室内有害气体浓度,保证避灾人员安全,分析了避灾过程人体代谢产生有害气体类型与释放速率,结合有害气体环境中人体的耐受能力,提出对人体代谢产生的CO、H2S、NH3、CH4等有害气体可不必采取净化措施.通过理论分析得出人均供风量为107 L/min时可将硐室内CO2平均浓度控制在0.5％,满足硐室CO2净化需要,人均压风供气量为450 L/min时,才满足《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》中对CO快速净化的需要,结合人体对CO浓度环境的耐受能力,建议延长硐室内CO快速净化时间.通过试验得出2台风量4.7 m3/min、有效净化功率20％ ～ 30％的净化装置可满足50人避难硐室空气净化要求.     

氧气呼吸器用减压阀静态性能研究

介绍氧气呼吸器用减压阀的结构和工作过程,对其活动组件的受力进行分析,并建立减压阀数学模型,利用MATLAB仿真对减压阀的静态特性进行研究,分析减压阀内部结构参数(活门直径、弹簧刚度和阀杆底面积)对减压阀稳定性的影响规律。结果表明:减压阀的出口压力随着流量的增大而缓慢减小;在相同的工作条件下,阀芯直径和弹簧刚度越大,出口压力越大;弹簧刚度和阀杆底面积越大,出口压力稳态值变化越平稳。     

矿用逃生救援补给站设计及井下布局研究

分析了矿用逃生救援补给站在煤矿井下应用的必要性,设计出具备灯光指引、语音播报、应急通信、人员定位、环境监测及电力支持等功能,可同时满足4名人员更换佩戴自救器、可配备不少于30台自救器的矿用逃生救援补给站,并给出补给站在井下安装的3种方案,及在不同规模矿井中的3种布局模式。     

煤矿避难硐室热环境控制范围探讨

针对人员在煤矿避难硐室内96 h避灾过程中环境温湿度对人体安全的影响,分析了避难硐室内热环境形成原因,推导出硐室内环境升温规律,介绍了热环境对人体引发的危害,并深入分析人在热环境中的热耐受能力,提出在避灾过程中,避难硐室内环境湿度70%~80%、温度32℃以上时,避灾人员对硐室热环境热耐受的安全时间不超过12 h。研究结果对确定煤矿避难硐室与其他受限空间的温湿度控制范围具有一定的参考作用。