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钾盐粉体抑制瓦斯爆炸超压特性研究
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作者 贾进章 田秀媛 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第7期48-56,共9页
为防范矿井瓦斯爆炸事故,深入探究钾盐粉体的抑爆性能及其在管网中的作用特征,利用包含并联管路、分岔管路和角联管路的管网,开展在N 2驱动下的KHCO_(3)、K_(2)C_(2)O_(4)和KH_(2)PO_(4)这3种钾盐粉体抑制瓦斯爆炸的试验,通过热重(TG)... 为防范矿井瓦斯爆炸事故,深入探究钾盐粉体的抑爆性能及其在管网中的作用特征,利用包含并联管路、分岔管路和角联管路的管网,开展在N 2驱动下的KHCO_(3)、K_(2)C_(2)O_(4)和KH_(2)PO_(4)这3种钾盐粉体抑制瓦斯爆炸的试验,通过热重(TG)分析粉体的热解特性,结合超压变化监测,探究不同钾盐粉作用下的爆炸超压和超压衰减系数,并借助Chemkin-Pro模拟软件剖析抑爆机制。结果表明:3种粉体抑爆后冲击波压力叠加衰减过程消失,超压时程曲线呈单峰值特性,KHCO_(3)粉体对爆炸超压峰值的抑制效果最佳,下降幅度达83.2%~88.9%,K_(2)C_(2)O_(4)次之,KH_(2)PO_(4)相对较弱;斜角联支管4中的压力衰减程度较其他支管中更大;支管4和拐弯段能够借助自身结构特性提升超压衰减效果,是布设抑制剂的优选位置,KHCO_(3)能最大程度利用这一结构特性增强抑爆效果;支线段冲击波超压衰减系数K_(2)出现了小于1的情况,添加K_(2)C_(2)O_(4)和KH_(2)PO_(4)粉体会加剧这一现象;KHCO_(3)工况下自由基含量最低,抑爆效果最佳,其次是K_(2)C_(2)O_(4)工况,最后是KH_(2)PO_(4)工况。 展开更多
关键词 钾盐粉体 瓦斯爆炸 爆炸超压 超压衰减 管网
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不同类型管道内瓦斯爆炸冲击波传播试验研究 被引量:31
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作者 赵丹 齐昊 +1 位作者 潘竞涛 贾进章 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期79-83,共5页
为探究不同类型管道内瓦斯爆炸冲击波传播规律,利用L型、T型和十字型试验管道模拟井下巷道结构,采用瓦斯燃烧爆炸测试系统进行瓦斯爆炸模拟试验,监测管道内不同位置的压力值,研究不同类型管道内瓦斯爆炸冲击波在转弯和分岔结构前后的压... 为探究不同类型管道内瓦斯爆炸冲击波传播规律,利用L型、T型和十字型试验管道模拟井下巷道结构,采用瓦斯燃烧爆炸测试系统进行瓦斯爆炸模拟试验,监测管道内不同位置的压力值,研究不同类型管道内瓦斯爆炸冲击波在转弯和分岔结构前后的压力变化规律。试验发现:L型管道转弯处外侧管壁爆炸冲击波压力峰值最高;T型和十字型管道的分岔结构可以降低L型管道转弯处的压力峰值,且T型分岔结构的降低效果更好;L型、T型和十字型管道对冲击波压力的衰减效果依次增强。 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 冲击波 试验 压力 监测点
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不同变质程度煤燃烧阶段动力学参数 被引量:2
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作者 周西华 李昂 +3 位作者 聂荣山 白刚 宋东平 孙宝铁 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第4期348-353,共6页
为研究煤自燃特征温度及危险程度,通过热重试验确定各煤种各个阶段温度范围和特征温度值,并用Freeman-Carroll法建立了反应研究f(α),并求出燃烧阶段煤的指前因子和活化能,并对特征温度值、指前因子和活化能变化规律进行了分析.研究结... 为研究煤自燃特征温度及危险程度,通过热重试验确定各煤种各个阶段温度范围和特征温度值,并用Freeman-Carroll法建立了反应研究f(α),并求出燃烧阶段煤的指前因子和活化能,并对特征温度值、指前因子和活化能变化规律进行了分析.研究结果表明:6种煤样燃烧阶段温度分别为247℃~433℃、280℃~537℃、279℃~542℃、272℃~550℃、313℃~574℃和365℃~594℃;随着固定碳的增加,煤燃烧过程及特征温度点滞后,煤的活化能和指前因子增大,1#煤样最易自燃,6#煤样最不易自燃;T1温度从247℃增大到365℃,T2温度从386℃增大到479℃,T3温度从408℃增大到514℃,T4温度从433℃增大到594℃. 展开更多
关键词 煤燃烧 特征温度点 固定碳 指前因子 活化能 滞后效应
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多因素影响下的煤低温氧化特性试验研究 被引量:1
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作者 周西华 郭晓阳 +3 位作者 宋东平 白刚 张菊 吴猛 《洁净煤技术》 CAS 2016年第6期82-87,共6页
为研究氧浓度、粒度和挥发分对采空区遗煤低温氧化过程的影响,利用油浴式程序升温试验装置设计了煤低温氧化试验,研究了不同影响因素条件下煤的耗氧速率和放热强度,验证了氧浓度、粒度和挥发分等对煤低温氧化特性的影响,通过对试验数据... 为研究氧浓度、粒度和挥发分对采空区遗煤低温氧化过程的影响,利用油浴式程序升温试验装置设计了煤低温氧化试验,研究了不同影响因素条件下煤的耗氧速率和放热强度,验证了氧浓度、粒度和挥发分等对煤低温氧化特性的影响,通过对试验数据分析,得到了煤低温氧化特性受各因素影响的变化规律。试验结果表明:在一定范围内,氧浓度的增加会加快煤的耗氧速率,提高反应的放热强度,促进煤的氧化,但不会改变氧化反应的趋势;粒度较大的煤耗氧速率低,反应释放的热量小,氧化过程缓慢且强度较低;煤的挥发分降低后,耗氧速率和反应的放热强度也随之减小,其自燃临界温度将显著提高。 展开更多
关键词 采空区 遗煤 程序升温 低温氧化 耗氧速率 放热强度
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基于层次分析熵权组合法-云模型的充填管道堵塞风险评估 被引量:2
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作者 艾纯明 苗泉 +1 位作者 张馨 王凤山 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期684-690,699,共8页
为确定充填管道堵塞的主要影响因素,采用层次分析法、熵权法和云模型理论,进行充填管道堵塞风险评估.选取充填料浆体积分数、充填倍线等12项指标,用层次分析熵权组合法得到各指标的综合权重系数后与云模型方法耦合,得到综合确定度,以判... 为确定充填管道堵塞的主要影响因素,采用层次分析法、熵权法和云模型理论,进行充填管道堵塞风险评估.选取充填料浆体积分数、充填倍线等12项指标,用层次分析熵权组合法得到各指标的综合权重系数后与云模型方法耦合,得到综合确定度,以判定充填管道堵塞的风险等级.依据现场资料和数据,对3处采用充填采矿法的矿山进行评估.结果表明,贡北金矿、新城金矿和开阳磷矿的充填管道堵塞风险等级分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅱ级,与其他方法进行对比,证明该方法精确度较高. 展开更多
关键词 充填管道堵塞 风险评估 层次分析法 熵权法 云模型
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基于HLLC算法的连通器瓦斯爆炸模拟研究 被引量:5
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作者 刘玉姣 高科 贾进章 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期65-70,共6页
为研究连通器瓦斯爆炸的瞬态流场并精确捕捉冲击波,采用基于详细化学反应的建表方法(TDC),在OpenFOAM平台上开发基于HLLC算法的瓦斯爆炸求解器,对1 m3密闭釜-管道系统内的瓦斯(甲烷)-空气预混气体爆炸模拟分析,通过瓦斯爆炸试验对模拟... 为研究连通器瓦斯爆炸的瞬态流场并精确捕捉冲击波,采用基于详细化学反应的建表方法(TDC),在OpenFOAM平台上开发基于HLLC算法的瓦斯爆炸求解器,对1 m3密闭釜-管道系统内的瓦斯(甲烷)-空气预混气体爆炸模拟分析,通过瓦斯爆炸试验对模拟结果进行验证,在此基础上分析连通器瓦斯爆炸火焰及冲击波传播特性。结果表明:瓦斯爆炸火焰经过管道时加速,以射流形式喷入传爆釜,传爆釜冲击波的反射波与射流火焰耦合诱导二次爆炸,冲击波强度二次急剧上升;传爆釜中冲击波强度随管道长度增加而增大,管道长4 m时,火焰传播持续加速,而管道长6和10 m时,火焰传播速度先增高后降低。 展开更多
关键词 HLLC算法 连通器 瓦斯爆炸 数值模拟 OPENFOAM
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磁电耦合下喷嘴雾化特性及降尘效率研究 被引量:3
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作者 荆德吉 于涛 +3 位作者 张天 任帅帅 马明星 马纪闯 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1944-1951,共8页
为了探究磁电耦合作用下喷雾的降尘效果,对雾滴施加不同磁场强度与荷电电压进行交叉试验,测得未磁化未荷电、仅磁化作用、仅荷电作用及磁电耦合作用4种工况条件下的雾滴表面张力最小值,构建基于K H液滴破碎模型及湍流κε模型的雾滴粒... 为了探究磁电耦合作用下喷雾的降尘效果,对雾滴施加不同磁场强度与荷电电压进行交叉试验,测得未磁化未荷电、仅磁化作用、仅荷电作用及磁电耦合作用4种工况条件下的雾滴表面张力最小值,构建基于K H液滴破碎模型及湍流κε模型的雾滴粒子场模型,利用COMSOL软件对以上4种工况条件下的雾滴粒子运动轨迹进行数值模拟,得到各工况条件下雾滴粒子的速度分布及粒径分布情况。结果表明:磁电耦合作用下的喷雾具有最佳雾滴粒子场,有99.5%的雾滴粒子粒径小于45μm,其中超过92%的雾滴粒子粒径小于10μm;通过雾化降尘试验对以上4种工况条件下的降尘效率进行测定,得到磁电耦合作用下喷雾对全尘的降尘效率为97.84%,对呼尘的降尘效率为95.82%。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 雾滴 磁电耦合 粒径 降尘效率
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瓦斯爆炸对躲避硐室影响的数值模拟 被引量:6
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作者 贾进章 王枫潇 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第6期517-522,共6页
为研究瓦斯爆炸对矿井躲避硐室的影响,在封闭及开口管路中分别进行了瓦斯爆炸过程的数值模拟,运用ICEM软件建立了躲避硐室的物理模型,使用FLUENT软件对不同边界条件下的瓦斯爆炸压力、温度变化进行数值模拟,运用Origin软件对瓦斯爆炸过... 为研究瓦斯爆炸对矿井躲避硐室的影响,在封闭及开口管路中分别进行了瓦斯爆炸过程的数值模拟,运用ICEM软件建立了躲避硐室的物理模型,使用FLUENT软件对不同边界条件下的瓦斯爆炸压力、温度变化进行数值模拟,运用Origin软件对瓦斯爆炸过程中的压力、温度变化进行曲线拟合.结果表明:封闭条件下,躲避硐室中承受的最大爆炸压力和最高温度分别为0.61 MPa以及2269 K;开口条件下,躲避硐室中承受的爆炸超压及最高温度分别降至12.39 k Pa和1773 K.综合爆炸超压及爆炸引起的高温影响,躲避硐室应该尽可能地远离独头巷道. 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 躲避硐室 最大爆炸压力 独头巷道 爆炸超压
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角联管网瓦斯爆炸冲击波与火焰波的传播特性 被引量:1
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作者 贾进章 田秀媛 +1 位作者 赵丹 王枫潇 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期24-30,共7页
为了得出实际管网中瓦斯爆炸冲击波、火焰波的普适性传播特性,搭建了角联管网实验系统。通过平均升压速率和爆炸威力指数表征冲击波传播特性;通过火焰传播速率表征火焰波传播特性。结果表明:冲击波在角联管网中传播时出现了多次衰减与叠... 为了得出实际管网中瓦斯爆炸冲击波、火焰波的普适性传播特性,搭建了角联管网实验系统。通过平均升压速率和爆炸威力指数表征冲击波传播特性;通过火焰传播速率表征火焰波传播特性。结果表明:冲击波在角联管网中传播时出现了多次衰减与叠加,冲击波的正向传播和冲击波在管网所有互连管道中的反向传播叠加在一起,导致冲击波的传播呈现复杂无序状态。冲击波传播在不同的管道结构时,经过45°分岔管道时爆炸威力最大;在斜角联支管中,压力损失最大,超压爆炸威力下降幅度最大,火焰波传播速率最快;底部直管中的火焰波传播速率最慢。可为瓦斯爆炸灾害发生后应急救援方案的制定提供理论参考。 展开更多
关键词 角联管网 瓦斯爆炸 冲击波 火焰波 传播特性
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