泡沫降尘技术在掘进工作面的研究与应用 被引量：17

1

作者 陆新晓 王德明 +1 位作者 任万兴 王和堂 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第1期27-29,6,共3页

通过研究掘进工作面产尘机理及粉尘产生过程,比较泡沫降尘技术较其他常规降尘手段所具有的优势,设计了泡沫降尘的工艺流程以及系统的安装工艺。泡沫降尘技术在新安煤矿掘进工作面的现场应用测试数据显示,泡沫对全尘的降尘效率达到84.43%... 通过研究掘进工作面产尘机理及粉尘产生过程,比较泡沫降尘技术较其他常规降尘手段所具有的优势,设计了泡沫降尘的工艺流程以及系统的安装工艺。泡沫降尘技术在新安煤矿掘进工作面的现场应用测试数据显示,泡沫对全尘的降尘效率达到84.43%,对呼吸性粉尘的降尘效率为68.85%,分别是水雾除尘的2.11倍和1.72倍,降尘效果显著。 展开更多

关键词 泡沫降尘 产尘机理 工艺 降尘效果

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掘进面产尘机理及粉尘迁移规律的研究分析 被引量：18

2

作者 陆新晓 王德明 +2 位作者 任万兴 胡方坤 王和堂 《煤矿开采》 北大核心 2012年第5期19-22,共4页

通过深入剖析掘进面的产尘规律,借助于CFD数值模拟,对巷道粉尘产生与扩散规律进行了全尺寸模拟,全面获取了粉尘的横向与纵向迁移规律。由于"附壁效应",巷道壁面明显低于中轴线上的粉尘浓度,但距离迎头越远,"附壁效应&qu... 通过深入剖析掘进面的产尘规律,借助于CFD数值模拟,对巷道粉尘产生与扩散规律进行了全尺寸模拟,全面获取了粉尘的横向与纵向迁移规律。由于"附壁效应",巷道壁面明显低于中轴线上的粉尘浓度,但距离迎头越远,"附壁效应"越弱,断面粉尘浓度分布越均匀,约距离迎头35m处,巷道粉尘浓度分布基本趋于一致;同时,由于涡流效应的存在,粉尘的纵向迁移变为了横向迁移,在掘进头附近形成了面积为1m×3m和0.8m×1.5m的粉尘积聚区,严重威胁了掘进司机的健康安全。 展开更多

关键词 掘进面 粉尘 迁移规律 附壁效应

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泡沫降尘技术在枣庄滨湖煤矿的实验研究 被引量：4

3

作者 陆新晓 王德明 +1 位作者 任万兴 王和堂 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2012年第11期72-74,共3页

降尘泡沫作为一种新兴的除尘工艺,具有优良的润湿性、覆盖性和黏附性,泡沫与粉尘之间存在的各种效应之间相辅相成,强化了泡沫降尘效率;设计的泡沫降尘工艺,利用井下已有的高压水和压缩风流为动力,通过添加器添加发泡剂,经与发泡器产生... 降尘泡沫作为一种新兴的除尘工艺,具有优良的润湿性、覆盖性和黏附性,泡沫与粉尘之间存在的各种效应之间相辅相成,强化了泡沫降尘效率;设计的泡沫降尘工艺,利用井下已有的高压水和压缩风流为动力,通过添加器添加发泡剂,经与发泡器产生高性能泡沫,最后经喷头喷洒至掘进面,进行降尘。通过滨湖煤矿掘进面的现场测试,得出了采用泡沫降尘技术,降尘效率高可达80%,降尘后能见度在6m以上,降尘效果非常明显。 展开更多

关键词 泡沫降尘 机理 工艺 降尘效果

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基于O_2和CO浓度综合划定采空区“三带” 被引量：10

4

作者 陆新晓 曹凯 吴征艳 《矿业工程研究》 2011年第3期48-51,共4页

采用束管监测方法,在采空区后溜子处布置探测点,测定指标气体,详细分析了大佛寺40106工作面采空区O2和CO的实际分布情况,指出了采用O2和CO浓度综合划定采空区"三带"的方法,并基于此提出了采用MIN～MAX优化的方式对采空区"... 采用束管监测方法,在采空区后溜子处布置探测点,测定指标气体,详细分析了大佛寺40106工作面采空区O2和CO的实际分布情况,指出了采用O2和CO浓度综合划定采空区"三带"的方法,并基于此提出了采用MIN～MAX优化的方式对采空区"三带"进行了划分,并推导计算出了工作面的极限推进速度,有效指导了大佛寺煤矿40106工作面的防灭火工作. 展开更多

关键词 采空区 自燃区域 温度 O2浓度 CO浓度

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浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域判定 被引量：25

5

作者 曹凯 时国庆 +1 位作者 王德明 陆新晓 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第1期57-60,65,共5页

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧... 根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。 展开更多

关键词 采空区 浅埋深 自燃危险区域 防灭火 三相泡沫

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基于CFD数值模拟分析综掘工作面粉尘迁移规律研究 被引量：29

6

作者 胡方坤 陆新晓 +1 位作者 王德明 王帅领 《中国煤炭》 北大核心 2012年第6期94-98,103,共6页

针对目前综掘工作面产尘量大、空间狭小、粉尘浓度高、降尘难度大的问题,基于CFD离散相解算模拟技术,通过建立全尺寸掘进面巷道模型,对比研究在压入式通风条件下割上部与下部煤(岩)时,粉尘在掘进巷道的纵向与横向运移规律。掘进头模拟... 针对目前综掘工作面产尘量大、空间狭小、粉尘浓度高、降尘难度大的问题,基于CFD离散相解算模拟技术,通过建立全尺寸掘进面巷道模型,对比研究在压入式通风条件下割上部与下部煤(岩)时,粉尘在掘进巷道的纵向与横向运移规律。掘进头模拟结果显示,在掘进头风流场中有两处涡流区域,一处位于掘进机前、中部,一处位于掘进机右侧后部。涡流的卷吸作用会导致这两处有明显的粉尘聚集,非常靠近掘进司机的位置,影响范围分别近似为1m×3m与0.8m×1.5m的矩形区域,最高浓度约为500mg/m3。同时还研究了通风量对风流场涡流区域粉尘聚集区域的影响,对比发现增大通风量可有效减小粉尘聚集区域的浓度。 展开更多

关键词 通风量 掘进工作面 矿井粉尘 粉尘运移 涡流 数值模拟

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综掘机泡沫降尘技术研究及其应用 被引量：7

7

作者 曹学军 陆新晓 +1 位作者 曹凯 叶海松 《煤炭工程》 北大核心 2012年第11期51-52,共2页

通过深入分析综掘面产尘机理,采用泡沫降尘新技术,合理设计泡沫降尘工艺,有效降低了综掘面粉尘浓度,净化了作业环境,测试结果表明:使用泡沫降尘后,掘进机司机侧全尘浓度由原来的1103mg/m3降低为308.8mg/m3,呼吸性粉尘由原来的596mg/m3... 通过深入分析综掘面产尘机理,采用泡沫降尘新技术,合理设计泡沫降尘工艺,有效降低了综掘面粉尘浓度,净化了作业环境,测试结果表明:使用泡沫降尘后,掘进机司机侧全尘浓度由原来的1103mg/m3降低为308.8mg/m3,呼吸性粉尘由原来的596mg/m3降低为149mg/m3,降尘效率分别为72.4%和75.2%,与外喷雾相比,分别是其降尘效率的2.52倍和3.08倍,降尘效果非常明显,同时,泡沫降尘成本较低,约占巷道掘进总成本的1.8%～2.2%。 展开更多

关键词 泡沫降尘 综掘面 呼吸性粉尘 降尘效率

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采空区上覆岩层破坏高度的预测 被引量：2

8

作者 张进军 陆新晓 +2 位作者 昝军才 刘宁川 景志义 《煤矿开采》 北大核心 2012年第3期77-79,共3页

煤矿开采后采空区上覆岩层由上而下依次形成垮落带、裂缝带和弯曲下沉带。采用井下钻孔的方法对大佛寺煤矿采空区上覆岩层现场观测,得出了垮落带和裂缝带的发育高度,并理论推算出了其发展规律的二次预测模型。预测结果表明:从距回风巷10... 煤矿开采后采空区上覆岩层由上而下依次形成垮落带、裂缝带和弯曲下沉带。采用井下钻孔的方法对大佛寺煤矿采空区上覆岩层现场观测,得出了垮落带和裂缝带的发育高度,并理论推算出了其发展规律的二次预测模型。预测结果表明:从距回风巷10m的位置处起,垮落带开始发育,其最大高度距煤层顶板约为0～1.3m,裂缝带最大高度距离煤层顶板27.6m,该模型的获取为大佛寺40106工作面煤的自燃防治及高抽巷瓦斯抽放提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 采空区 破坏高度 垮落带 裂缝带 二次预测模型

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氧化煤复燃过程自燃倾向性特征规律 被引量：35

9

作者 陆新晓 赵鸿儒 +2 位作者 朱红青 韩宇 薛雪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2809-2816,共8页

煤自燃是矿井安全生产中的主要灾害之一,火区启封时的氧化煤复燃问题尤其需要重视。为揭示不同氧化程度煤复燃特性,研究分析氧化煤指标性气体产生规律,并对特征官能团进行吸光度定性分析和峰面积定量分析。结果表明氧化煤自燃倾向性判... 煤自燃是矿井安全生产中的主要灾害之一,火区启封时的氧化煤复燃问题尤其需要重视。为揭示不同氧化程度煤复燃特性,研究分析氧化煤指标性气体产生规律,并对特征官能团进行吸光度定性分析和峰面积定量分析。结果表明氧化煤自燃倾向性判定指数为I_(ym)<I_(80℃yh)<I40_(℃yh)<I_(120℃yh)<I_(160℃yh)<I_(200℃yh)(ym代表原煤,yh代表氧化煤),原煤中还原性官能团多于氧化煤,含氧官能团少于氧化煤,低温氧化析出指标性气体速率大于氧化煤,氧化煤较原煤与氧结合能力减弱,煤自燃倾向性降低,80℃氧化10 h后的煤气体析出速率较其他温度更接近原煤,还原性官能团亦接近原煤,煤自燃倾向性更高,更易复燃。基于以上研究,确立了不同氧化程度煤复燃规律。 展开更多

关键词 自燃倾向性 煤自燃 复燃 氧化煤 吸光度 FTIR

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高倍阻化泡沫治理大空间巷道煤自燃火区工程实践 被引量：5

10

作者 陆新晓 王德明 +2 位作者 朱红青 胡超 赵鸿儒 《中国煤炭》 2018年第5期95-99,119,共6页

结合煤矿泡沫灭火的现场条件,研制了新型螺旋射流式泡沫发生装置,通过分析矿井大空间巷道煤自燃火区形成过程及特点,提出了泡沫灭火钻孔实施方案及高倍泡沫灌注工艺,确定了泡沫发生系统运行最佳工况。大空间巷道火区高倍泡沫灭火实践表... 结合煤矿泡沫灭火的现场条件,研制了新型螺旋射流式泡沫发生装置,通过分析矿井大空间巷道煤自燃火区形成过程及特点,提出了泡沫灭火钻孔实施方案及高倍泡沫灌注工艺,确定了泡沫发生系统运行最佳工况。大空间巷道火区高倍泡沫灭火实践表明,高倍阻化泡沫灌注后,火区温度降至14.0℃左右,CO浓度降至0.001%以下,大流量高倍泡沫的成功实施确保了启封过程的安全,一定程度上丰富和发展了我国煤矿火灾防治理论与技术体系。 展开更多

关键词 高倍阻化泡沫 煤自燃 灌注工艺 火区温度 CO浓度

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安全工程流体力学创新实践教学模式探究 被引量：9

11

作者 陆新晓 李峰 +1 位作者 薛雪 韩宇 《力学与实践》 北大核心 2021年第1期120-127,共8页

流体力学是安全工程类本科专业的基础必修课。通过创新安全工程流体力学理论教学模式、融合学科专业知识及改革实践教学方法,提出了教学改革总体思路和方案,梳理了安全工程流体力学中的核心知识脉络体系;将看似孤立的基础理论三大方程... 流体力学是安全工程类本科专业的基础必修课。通过创新安全工程流体力学理论教学模式、融合学科专业知识及改革实践教学方法,提出了教学改革总体思路和方案,梳理了安全工程流体力学中的核心知识脉络体系;将看似孤立的基础理论三大方程穿插融合在一起,并延伸至安全工程专业中的流体力学知识点,使学生明确安全工程流体力学学什么、怎么学、如何用;丰富安全工程流体力学实践教学环节,鼓励学生自主组队开展探索性自做实验,拓宽实践教学形式及方法,引导学生开展针对性虚拟仿真模拟实验,提升学生创新能力。 展开更多

关键词 流体力学 安全工程 教学模式 工程实例 创新实践

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建筑双层玻璃幕墙火灾行为特性研究 被引量：1

12

作者 陆新晓 张明媚 +2 位作者 董超 乔雨 刘家佑 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2018年第8期1087-1090,共4页

为研究建筑双层玻璃幕墙的火灾行为特性,通过PyroSim建立双层玻璃幕墙几何模型,利用FDS模拟火灾发展及蔓延,分析火灾过程中的温度、烟气和房间CO体积分数变化规律。模型设定不开启自动喷淋系统和机械排烟系统。设门洞开在1层内侧幕墙和... 为研究建筑双层玻璃幕墙的火灾行为特性,通过PyroSim建立双层玻璃幕墙几何模型,利用FDS模拟火灾发展及蔓延,分析火灾过程中的温度、烟气和房间CO体积分数变化规律。模型设定不开启自动喷淋系统和机械排烟系统。设门洞开在1层内侧幕墙和门洞开在1~6层内侧幕墙,幕墙之间距离为0.5、0.9、1.3 m。结果表明:高温气流可沿烧穿的玻璃幕墙快速蔓延,在每层幕墙破裂处呈现明显的回旋状高温气流,双层幕墙间的烟气扩散速度为4.5 m/s,房间内能见度随时间降低,非起火房间会出现一段时间内能见度下降又升高的现象,80 s时各层房间内能见度均小于5 m,起火房间内CO体积分数随时间呈近似线性增大,增大幕墙间距对控制非起火房间CO体积分数有积极作用,但也存在将起火房间的火焰引至幕墙间的危险。 展开更多

关键词 玻璃幕墙 火灾 FDS 温度 烟气 CO体积分数

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动载荷作用下煤柱的动态损伤数值模拟 被引量：1

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作者 李峰 方书昊 +1 位作者 陆新晓 黄柯 《中国煤炭》 北大核心 2017年第9期39-43,共5页

基于LS-DYNA有限元分析软件,采用岩石HJC本构模型,对煤柱单轴压缩试验进行数值模拟。LS-DYNA模拟再现了煤柱动态损伤过程。结果表明,煤柱受动载荷越大,破坏越严重,煤柱从中部开始破裂,受载面一端破裂较严重;煤柱开始破裂时所受应力为0.1... 基于LS-DYNA有限元分析软件,采用岩石HJC本构模型,对煤柱单轴压缩试验进行数值模拟。LS-DYNA模拟再现了煤柱动态损伤过程。结果表明,煤柱受动载荷越大,破坏越严重,煤柱从中部开始破裂,受载面一端破裂较严重;煤柱开始破裂时所受应力为0.1 MPa,破裂过程中所受应力为5 MPa。煤柱的总能量随所受动载荷的增加而增加,煤柱的总能量在冲击载荷瞬间达到最大值,破坏过程中总能量趋于稳定。煤柱四周越接近载荷面的地方其沿z轴方向应变变化越大;煤柱受动载荷越大,应变变化越大。 展开更多

关键词 数值模拟 煤柱 HJC本构模型 动态损伤

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掘进工作面附壁风筒控尘特性研究 被引量：10

14

作者 陆新晓 霍雨佳 +2 位作者 韩宇 薛雪 周全涛 《矿业科学学报》 2020年第4期401-408,共8页

掘进工作面是矿尘产生的主要区域。附壁风筒通过分风降速形成隔断空气幕,可有效控制粉尘。本文基于气尘两相耦合物理模型分析了中小掘进工作面附壁风筒控尘效应。研究表明,附壁风筒可将高浓度粉尘控制在掘进工作面前狭小空间,最高粉尘... 掘进工作面是矿尘产生的主要区域。附壁风筒通过分风降速形成隔断空气幕,可有效控制粉尘。本文基于气尘两相耦合物理模型分析了中小掘进工作面附壁风筒控尘效应。研究表明,附壁风筒可将高浓度粉尘控制在掘进工作面前狭小空间,最高粉尘浓度可达常规风筒的5.65倍,附壁风筒在风筒出口附近控尘率最高,进风侧自上而下控尘率逐渐降低,回风侧控尘率呈现相反规律;当附壁风筒距掘进工作面3~5 m时,掘进工作面二次扬尘及后方的旋涡区逐渐消失,巷道内粉尘浓度被控制在50 mg/m^3左右,控尘效果最佳。现场实践表明,采用附壁风筒后,中小掘进工作面除尘风机在掘进机司机处和回风侧的除尘效率分别提高了29.4%和36.1%,控尘、除尘联用效果显著。 展开更多

关键词 中小掘进工作面 附壁风筒 粉尘浓度 控尘效率 除尘风机

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两相泡沫发生器及其产泡特性研究与实践 被引量：3

15

作者 汤笑飞 陆新晓 +1 位作者 史广义 陈明杰 《煤炭技术》 CAS 2018年第6期161-164,共4页

为了解决采空区空洞火区高位火源问题,采用了两相泡沫技术并设计改进了一种新型气液两相泡沫发生器,采用射流喷嘴、螺旋喷头、渐扩式混合腔结构部件,解决了传统网式发泡器泡沫液分布不均和形成泡沫稳定性较差的问题。并将该设备成功应... 为了解决采空区空洞火区高位火源问题,采用了两相泡沫技术并设计改进了一种新型气液两相泡沫发生器,采用射流喷嘴、螺旋喷头、渐扩式混合腔结构部件,解决了传统网式发泡器泡沫液分布不均和形成泡沫稳定性较差的问题。并将该设备成功应用到露天矿采空区空洞火区治理之中,取得了较好的治理效果,为现场应用提供依据。 展开更多

关键词 防灭火 采空区空洞火区 高位火源 泡沫发生器

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煤矿泡沫降尘发泡特性实验研究 被引量：3

16

作者 陆新晓 王德明 任万兴 《煤矿开采》 北大核心 2014年第1期102-106,共5页

阐述了泡沫的形成及聚并机制,探讨了泡沫最终稳定形成所需的条件,并通过构建完整的泡沫发生系统,设计新型的泡沫发生器,研究得出了供风量与产泡量之间呈先增大后减小的"抛物线"型关系,超过最佳风量(44~47m3/h)后,液气逐渐分离... 阐述了泡沫的形成及聚并机制,探讨了泡沫最终稳定形成所需的条件,并通过构建完整的泡沫发生系统,设计新型的泡沫发生器,研究得出了供风量与产泡量之间呈先增大后减小的"抛物线"型关系,超过最佳风量(44~47m3/h)后,液气逐渐分离,消泡现象明显,泡沫因不能获得足够的气体动力,产泡量开始减小;泡沫驱动压力上、下限与水量呈"剪刀状"关系,水量小于0.703m^3/h或者大于1.052m^3/h时,驱动压力变化剧烈,最大波动幅度9.1%,当水量在0.798~0.948m^3/h时,驱动上限与驱动下限值重合,泡沫驱动压力趋于稳定,近似维持在0.068~0.069MPa;风量对泡沫的喷射有重要影响,风量为65m^3/h时,喷射距离可达3m,但单纯依靠提升风量来进一步提升喷射距离存在局限性。 展开更多

关键词 泡沫 降尘 聚并 产泡量 驱动压力 喷射距离

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