煤矿用输送带热解过程特征研究

1

作者 张铎 李艳 +3 位作者 文虎 钱万学 刘茂霞 王伟峰 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期202-210,共9页

带式输送机作为煤炭运输系统的中枢,在提升煤炭开采效率的同时也存在着火灾隐患。为探明煤矿用输送带热解过程,探索其发生热解后的行为特征,选取PVC-800S型输送带样品,通过热重-红外联用(TG-FTIR)试验,研究4种不同升温速率(5,10,15,20℃... 带式输送机作为煤炭运输系统的中枢,在提升煤炭开采效率的同时也存在着火灾隐患。为探明煤矿用输送带热解过程,探索其发生热解后的行为特征,选取PVC-800S型输送带样品,通过热重-红外联用(TG-FTIR)试验,研究4种不同升温速率(5,10,15,20℃/min)下输送带的热解特性,分析热解过程中不同阶段样本质量、物质结构及气体生成演变特征。结果表明:不同升温速率下,TG/DTG曲线、气体产物等具有相似规律和趋势,随升温速率增加,各参量特征值向高温区发生偏移;输送带热解经历4个明显失重阶段,第1,2失重阶段发生聚合物链的断裂和降解,多烯共轭结构断裂、热解产物交联、异构和芳香化;第3,4失重阶段主要为PVC中挥发分的失重以及剩余有机组分的碳化;热解过程中有CO_(2),H_(2)O,HCl,NO_(2)等气体逸出,其中第1失重阶段主要逸出HCl,NO_(2),CO_(2),H_(2)O,其中,CO_(2),H_(2)O逸出最多;第2,3失重阶段主要逸出CO_(2),H_(2)O,NO_(2),且逸出浓度均较高;第4失重阶段主要逸出NO_(2)。研究可为煤矿用输送带火灾早期阶段的预警提供相应理论参考。 展开更多

关键词 煤矿用输送带 热重-红外联用 多升温速率 热解气体

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利用生物方法代谢煤矿采空区CO气体的生物降解特性

2

作者 王彩萍 张宇 +4 位作者 邓寅 段夏丹 王津睿 王宁 郑思雨 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第4期704-715,743,共13页

井下CO超限威胁着煤矿安全生产以及煤自燃预测预警。采用生物治理方法,对陈家山、下石节煤矿的样品进行菌落提取和纯化,筛选得到3株具有较高降解CO活性的单菌,分别为假单胞菌、黄金杆菌、丛毛单胞菌,并研究了3株单菌对不同培养环境的适... 井下CO超限威胁着煤矿安全生产以及煤自燃预测预警。采用生物治理方法,对陈家山、下石节煤矿的样品进行菌落提取和纯化,筛选得到3株具有较高降解CO活性的单菌,分别为假单胞菌、黄金杆菌、丛毛单胞菌,并研究了3株单菌对不同培养环境的适应性,并在最优生长环境下进行连续传代培养,分析了单菌的降解特性。结果表明:3株一氧化碳氧化菌在温度为25~40℃、pH为6.0~9.0的范围内生长良好但受酸性和低温环境影响较大;当初始CO气体浓度为21.63%时,3株单菌的CO气体代谢率分别可达98.52%、98.59%和97.80%,随着CO气体浓度的增加,代谢率呈现逐渐降低的趋势,可能与培养环境中的气压、氧气浓度等因素有关;优化培养条件连续传代培养微生物,可以提高一氧化碳氧化菌的生长活性,增长其生长浓度,加快CO气体代谢速率,生长浓度与气体碳源代谢率变化具有良好的线性关系。研究获得的一氧化碳氧化菌环境适应性强、代谢能力高,对消释矿井等环境中CO气体的有毒有害性,确保煤矿安全绿色开采具有非常重要的理论意义。 展开更多

关键词 煤矿 一氧化碳氧化菌 CO气体 生长代谢特性 降解特性

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基于STM32的DFB气体激光器驱动电路设计与实验 被引量：8

3

作者 李红岩 刘韩飞 +4 位作者 王伟峰 李俊 陈炜乐 刘宝 杨博 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期152-159,共8页

可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监... 可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监测电路、电阻-电压变换电路、温度采集电路、MAX1978制冷器控制芯片、数字PID整定算法等于一体的激光驱动器;然后,实验测试激光驱动器对DFB激光器(1627 nm)电流调谐与温度控制的性能,分析确定DFB激光器波长的电流调谐系数、温度调谐系数以及内部温度误差来源;最后,通过改进B值计算及校正方法,对激光驱动器温度控制误差进行补偿,实现DFB激光器输出波长的精准锁定。实验表明:改善后的激光驱动器较传统激光驱动器的驱动电流绝对误差降低54.5%(±0.005 mA);控制温度绝对误差降低71.4%(±0.01℃);响应时间提高2.98倍(0.067 s/℃);C2H4气体检测系统精度提高17%。研究结果为TDLAS气体检测方法的应用提供了可靠的技术支撑。 展开更多

关键词 气体检测 STM32 分布反馈式激光器 恒流 温控

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低阶煤热解半焦氧化过程气体产生规律

4

作者 李青蔚 吕自琦 +2 位作者 宋经川 魏钦 肖旸 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第3期491-499,共9页

为研究低阶煤热解半焦氧化特性,掌握主要气体指标变化规律,指导火区复燃灾害监测预警,采用程序升温的方法,模拟新疆长草东火区不粘煤及其不同热解程度半焦的氧化升温过程,测试不同温度下的气体组分及浓度,进一步结合灰色关联分析和偏最... 为研究低阶煤热解半焦氧化特性,掌握主要气体指标变化规律,指导火区复燃灾害监测预警,采用程序升温的方法,模拟新疆长草东火区不粘煤及其不同热解程度半焦的氧化升温过程,测试不同温度下的气体组分及浓度,进一步结合灰色关联分析和偏最小二乘法,确定主要气体指标与温度的关联关系。结果表明:与原煤相似,半焦氧化时主要气体产物为CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2) H_(6)、C_(2) H_(4),气体产生量均随氧化温度的升高而增大,而随着热解程度的提高,CH_(4)、C_(2) H_(6)、C_(2) H_(4)逐渐消失;与原煤相比,相同氧化温度下半焦的耗氧量、CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2) H_(6)产生量随着热解程度的提高先增大后减小,而C_(2) H_(4)产生量降低;气体指标CO、C_(2) H_(6)、C_(2) H_(4)浓度和R 2值与氧化温度呈多元线性关系,R 2值与氧化温度的变化趋势相似程度较高。为减少煤火复燃灾害预测预报过程中的误差,应综合考虑火区残余半焦气体产物的变化对气体浓度的影响,选择合适的气体指标和关联模型。 展开更多

关键词 煤 热解半焦 氧化 气体产物 预测预报

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煤自燃监测预警技术研究进展及展望

5

作者 邓军 刘登祯 《工矿自动化》 北大核心 2025年第7期1-14,共14页

针对煤自燃监测预警技术鲜有学者从井下不同场景实际工况与监测技术适配性的角度出发进行综述的问题,对井下场景实际工况的适用监测技术展开了综述。梳理了煤矿典型场景(采空区、工作面-巷道)适用的煤自燃监测技术及研究现状;分析了基... 针对煤自燃监测预警技术鲜有学者从井下不同场景实际工况与监测技术适配性的角度出发进行综述的问题,对井下场景实际工况的适用监测技术展开了综述。梳理了煤矿典型场景(采空区、工作面-巷道)适用的煤自燃监测技术及研究现状;分析了基于指标气体和机器学习的煤自燃预测技术原理及研究现状;介绍了现有煤自燃阶段划分方式、分级预警方法,并提出煤自燃预警技术智能化发展路径:构建“矿井一站式、可视化、智能化”煤自燃智能预警平台,实现煤自燃关键信息的实时连续可视化监测;随着大模型与煤炭行业的深度结合,煤自燃预警技术将向“多模态分析-精准预测-主动式防控”的智能化方向发展。指出了煤自燃监测预警技术的发展方向:①继续研究煤自燃多物理场耦合机制及其致灾机理,为超前预警与主动防控提供理论支撑。②基于煤自燃特性与井下实际工况,重点突破新型监测技术的井下应用瓶颈,为多参数动态监测网络构建提供技术支持。③深度结合机器学习、数字孪生等技术,基于多模态预测模型搭建三维可视化智能预警平台。④深耕煤炭行业大模型,以通用大模型为底座蒸馏出轻量型煤矿领域垂直大模型,助力煤矿智能化建设。 展开更多

关键词 煤自燃监测 煤自燃预警 煤自燃灾害防治 内因火灾 煤自燃阶段 多参数动态监测

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煤氧化特性的STA-FTIR实验研究 被引量：24

6

作者 杨漪 邓军 +1 位作者 张阓妮 王伟峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1031-1040,共10页

采用同步热分析-红外联用技术(STA-FTIR),以4种不同变质程度的新鲜煤样为研究对象,从特征温度点、热量变化、逸出气体、氧化反应动力学等多角度分析煤的氧化放热特性及其规律。研究结果表明,随着煤变质程度降低,煤中挥发分含量增高,煤... 采用同步热分析-红外联用技术(STA-FTIR),以4种不同变质程度的新鲜煤样为研究对象,从特征温度点、热量变化、逸出气体、氧化反应动力学等多角度分析煤的氧化放热特性及其规律。研究结果表明,随着煤变质程度降低,煤中挥发分含量增高,煤氧化过程特征温度点逐渐减小;各个阶段反应活化能逐渐变小,最大热释放速率和放热量相应增加;同时,氧化过程中所释放的CO,CO2,H2O,CH4等气体的初始温度和峰值温度均呈现出逐渐减小趋势,生成CO量减少,CO2和水量增加;此外,不同煤样在水分蒸发及脱附阶段、吸氧增重阶段的反应机理接近。实验结果说明不同煤样的氧化反应过程具有相似性,变质程度越低的煤,发生氧化和燃烧反应越容易,自燃危险性越高。应根据煤样存储、开采、运输环境,针对初始放热温度较低的低变质煤样,及时采取冷却降温、封堵裂隙、阻化剂阻化等措施预防煤自燃发生和发展。 展开更多

关键词 煤自燃 氧化放热特性 热分解 热动力学 STA-FTIR技术

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氧浓度与风量对煤热物性参数影响的实验研究 被引量：10

7

作者 王凯 翟小伟 +1 位作者 王炜罡 文虎 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期31-36,共6页

为了研究氧浓度与风量对煤自燃过程传热特性的影响,采用激光导热分析仪,研究了不同氧浓度与风量条件下煤的热扩散系数、比热容与导热系数变化特征,发现煤样的热扩散系数随温度的升高总体呈下降趋势,而比热容表现为线性增加,导热系数随... 为了研究氧浓度与风量对煤自燃过程传热特性的影响,采用激光导热分析仪,研究了不同氧浓度与风量条件下煤的热扩散系数、比热容与导热系数变化特征,发现煤样的热扩散系数随温度的升高总体呈下降趋势,而比热容表现为线性增加,导热系数随着温度的升高呈缓慢的非线性增长特征;纯氧条件下煤的热扩散系数略高于空气气氛,比热容则低于空气气氛,综合效应表现为氧浓度对煤升温过程中导热系数无明显影响;而供风量的增加明显降低了煤样的热扩散系数与比热容,综合表现为导热系数的降低。结果表明:氧浓度对煤氧化升温过程传热特性影响较小,而风量对实验煤样导热系数的变化具有显著影响,是煤自燃传热过程研究应考虑的重要因素。 展开更多

关键词 安全科学与工程 煤自燃 氧浓度 风量 导热系数 热扩散系数

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CF_(3)I和CO_(2)抑制甲烷-空气爆炸实验研究 被引量：13

8

作者 程方明 南凡 +2 位作者 肖旸 罗振敏 牛巧霞 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期156-164,共9页

为了探究三氟碘甲烷CF_(3)I和二氧化碳CO_(2)复合使用对甲烷爆炸的抑制效果,采用容积为20 L的球形爆炸实验装置,研究了单独和复合使用三氟碘甲烷和二氧化碳对甲烷爆炸压力特性的影响。研究结果表明:添加三氟碘甲烷和二氧化碳后,甲烷爆... 为了探究三氟碘甲烷CF_(3)I和二氧化碳CO_(2)复合使用对甲烷爆炸的抑制效果,采用容积为20 L的球形爆炸实验装置,研究了单独和复合使用三氟碘甲烷和二氧化碳对甲烷爆炸压力特性的影响。研究结果表明:添加三氟碘甲烷和二氧化碳后,甲烷爆炸极限范围逐渐缩小,且三氟碘甲烷对甲烷爆炸极限的影响更显著,当三氟碘甲烷和二氧化碳的体积分数分别达到5.5%和32.0%时,甲烷爆炸上下限重合,临界氧的体积分数分别为17.85%和12.50%。可见三氟碘甲烷对甲烷爆炸极限的影响机制与二氧化碳不同,并不是通过降氧为主而发挥抑制作用的。三氟碘甲烷对甲烷爆炸的抑制效果明显优于二氧化碳,对比体积分数为9.5%的甲烷爆炸最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率下降的比率,5.0%三氟碘甲烷的抑爆效果约是等量二氧化碳的6倍和5倍。二氧化碳掺混少量三氟碘甲烷后,抑爆效果大幅提升,掺混比例越,高效果越明显,且对抑制甲烷爆炸压力作用的提升更显著。三氟碘甲烷掺混体积分数大于等于1.0%时,二氧化碳单位增量导致甲烷最大爆炸压力下降的幅度有所增加。这说明三氟碘甲烷的加入具有改善抑爆效果和增强抑爆效率的双重作用。 展开更多

关键词 甲烷爆炸 三氟碘甲烷 二氧化碳 爆炸压力 抑爆

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不同预氧化温度下煤样热物性参数的实验研究 被引量：18

9

作者 肖旸 尹岚 +1 位作者 马砺 周一峰 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第3期383-388,共6页

为了研究在不同预氧化温度下煤样热物性参数的变化规律,选取长焰煤进行热物性实验。首先通过程序升温氧化法对煤样进行预氧化处理,分别氧化升温至80,110,140,170,200℃.然后使用激光导热仪LFA 457装置测定在30~300℃温度范围内的煤样热... 为了研究在不同预氧化温度下煤样热物性参数的变化规律,选取长焰煤进行热物性实验。首先通过程序升温氧化法对煤样进行预氧化处理,分别氧化升温至80,110,140,170,200℃.然后使用激光导热仪LFA 457装置测定在30~300℃温度范围内的煤样热物性参数,研究预氧化处理后煤样的热物性参数随温度的变化趋势,并分析预氧化处理后的煤样对温度的敏感性。结果表明:在30~300℃范围内,随着温度的升高,煤样的热扩散系数呈现出逐渐降低的趋势,而煤样的导热系数和比热容呈现出逐渐升高的趋势,并且温度越高,煤样的热扩散系数的降低趋势以及比热容和导热系数的增大趋势越来越平稳。在相同温度下,预氧化处理煤样的热物性参数均高于原煤样。从敏感性分析可知,比热容对温度最敏感,而导热系数的敏感性最低,且当温度超过120℃时,煤样的预氧化温度越高,其热物性参数对温度的敏感性越低。实验结果对于了解煤层自燃和火灾蔓延过程中的传热具有指导意义,为煤自燃的防治提供理论依据和技术指导。 展开更多

关键词 热物性参数 程序升温 预氧化处理 温度 敏感性

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咪唑类离子液体对煤热物性参数影响的实验研究 被引量：7

10

作者 邓军 陈炜乐 +2 位作者 肖旸 吕慧菲 王彩萍 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第4期523-529,共7页

离子液体对煤分子结构活性官能团具有显著的溶解破坏作用,从而可以抑制煤热量传递。为了考察咪唑类离子液体([EMIM][BF4]、[BMIM][BF4]、[BMIM][NO3]和[BMIM][I])对煤热物性参数的影响,使用离子液体对不粘煤进行预处理,通过激光闪射装置... 离子液体对煤分子结构活性官能团具有显著的溶解破坏作用,从而可以抑制煤热量传递。为了考察咪唑类离子液体([EMIM][BF4]、[BMIM][BF4]、[BMIM][NO3]和[BMIM][I])对煤热物性参数的影响,使用离子液体对不粘煤进行预处理,通过激光闪射装置LFA 457测定在30~300℃范围内煤样的热物性参数,研究离子液体对煤热物性参数的影响,并分析离子液体预处理煤对温度的敏感性。结果表明:随着温度的升高,煤样的热扩散系数逐渐减小,比热容和导热系数逐渐增大,且温度越高,煤样的热物性参数的变化趋势越弱。在相同温度下,离子液体预处理煤的热扩散系数、比热容及导热系数均低于原煤样。在([BMIM]+)相同的情况下,[BF4]-对煤的热扩散系数抑制效果明显;在([BF4]-)相同情况下,[BMIM]+对热扩散系数的抑制效果明显。从敏感性分析可知,煤样的比热容对温度的敏感性最高,导热系数对温度的敏感性最低。此外,在相同温度下,[BMIM][I]处理煤的比热容和导热系数相对较低。实验结果为离子液体抑制煤自燃以及煤火的传热提供理论依据。 展开更多

关键词 离子液体 热量传递 热物性参数 温度 敏感性

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煤对CO_2的解吸实验及热力学参数研究 被引量：3

11

作者 邓军 任立峰 +2 位作者 吴明明 马砺 翟小伟 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期697-704,共8页

为研究煤对CO_2的解吸过程及其热力学特性,采用吸附常数测定仪在303~343 K,解吸平衡压力从5 MPa到0. 1 MPa情况下进行煤对CO_2的解吸实验,得到了4种煤样对CO_2的解吸等温曲线。研究4种煤样在不同温度时对CO_2解吸等温线变化规律以及对... 为研究煤对CO_2的解吸过程及其热力学特性,采用吸附常数测定仪在303~343 K,解吸平衡压力从5 MPa到0. 1 MPa情况下进行煤对CO_2的解吸实验,得到了4种煤样对CO_2的解吸等温曲线。研究4种煤样在不同温度时对CO_2解吸等温线变化规律以及对应的吸附模型,并计算得到煤对CO_2解吸过程中的等量吸附热。结果表明:随解吸体系温度升高,CO_2对煤表面不均匀程度的敏感性逐渐降低。因此,温度在303~323 K之间时,4种煤样对CO_2的解吸过程符合Freundlich模型;在333~343 K时,煤样对CO_2的解吸等温线符合Langmuir模型。煤对CO_2解吸的特征温度分别为:270 K(LHG)、277 K(WW)、278 K(LG)和298 K(WJL),解吸特征温度随煤变质程度的升高而升高。煤对CO_2的解吸过程中等量吸附热在吸附量为0. 1 mmol/g时在-60^-90 kJ/mol之间变化; CO_2气体在煤表面解吸过程中的等量吸附热随吸附量的增加呈Qst=cln(N)+d的对数降低规律,煤对CO_2的解吸能力随吸附量的增加而逐渐增强。研究结果对CO_2在煤表面的吸附解吸机理的研究以及利用CO_2在增产煤层气方面的应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 煤 解吸 CO2 热力学 吸附热

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彩跑粉基料的爆炸特性实验研究 被引量：1

12

作者 王秋红 李州昊 +1 位作者 罗振敏 李凯 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期9-14,49,共7页

为研究彩跑粉基料的爆炸特性,实验采用20 L近球形的爆炸系统,从粉尘云浓度、点火延迟时间和初始点火能量3个方面对其进行了实验研究。结果表明:随着初始点火能的增大,彩跑粉基料的最大爆炸压力也会随之增大,初始点火能量的增加会导致彩... 为研究彩跑粉基料的爆炸特性,实验采用20 L近球形的爆炸系统,从粉尘云浓度、点火延迟时间和初始点火能量3个方面对其进行了实验研究。结果表明:随着初始点火能的增大,彩跑粉基料的最大爆炸压力也会随之增大,初始点火能量的增加会导致彩跑粉基料爆炸威力显著增强;随着点火延迟时间的增加,彩跑粉基料的最大爆炸压力会先增大后减小,存在最佳点火延迟时间,可使彩跑粉基料最大爆炸压力达到峰值,70 g·m^(-3)彩跑粉基料的最佳点火延时是60ms,对应的最大爆炸压力为0. 128 MPa;随粉尘云浓度的增大,彩跑粉基料的最大爆炸压力先增加后减小,彩跑粉基料的爆炸下限浓度为55 g·m^(-3),存在某一浓度,使彩跑粉基料的最大爆炸压力达到峰值,在190 g·m^(-3)浓度时,彩跑粉基料爆炸威力最猛烈,最大爆炸压力达0. 368 MPa. 展开更多

关键词 安全科学与工程 彩跑粉基料 爆炸 点火延迟时间 粉尘云浓度

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煤矿井下封闭采空区内细菌影响CO消失的实验研究 被引量：1

13

作者 翟小伟 杨琛 +1 位作者 陈晓坤 杨一帆 《煤炭工程》 北大核心 2018年第7期80-83,共4页

为了揭示煤矿井下封闭采空区内细菌对CO消失的影响机理,自主研发了细菌对CO消失影响规律的实验装置,通过对比实验,分析了空气灭菌前后、煤样灭菌前后以及灭菌水分等条件下密闭空间内煤样中CO、CO_2气体变化规律。实验结果表明细菌的存... 为了揭示煤矿井下封闭采空区内细菌对CO消失的影响机理,自主研发了细菌对CO消失影响规律的实验装置,通过对比实验,分析了空气灭菌前后、煤样灭菌前后以及灭菌水分等条件下密闭空间内煤样中CO、CO_2气体变化规律。实验结果表明细菌的存在会对CO的消失起到一定的作用,研究结果及思路可对封闭采空区进行精准预判提供参考依据。 展开更多

关键词 封闭采空区 CO消失 细菌 煤自燃 矿井火灾

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半封闭煤火演化过程的动力学特征 被引量：1

14

作者 赵婧昱 张廷豪 +3 位作者 宋佳佳 郭涛 张宇轩 邓军 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期117-124,149,共9页

为研究松散煤体自然发火过程中氧气及温度阶段性的演化规律,搭建了半封闭煤火演化实验系统,探究煤体从常温到燃点过程中氧气浓度及温度变化情况,建立松散煤体自燃蔓延过程自然吸氧强度模型,分析自燃过程中氧气分布特征和温度场水平与纵... 为研究松散煤体自然发火过程中氧气及温度阶段性的演化规律,搭建了半封闭煤火演化实验系统,探究煤体从常温到燃点过程中氧气浓度及温度变化情况,建立松散煤体自燃蔓延过程自然吸氧强度模型,分析自燃过程中氧气分布特征和温度场水平与纵向阶段性移动特征.结果表明:半封闭煤火演化实验系统能够较好地再现煤自燃“自然吸氧”过程,验证了自然吸氧效应为煤体自燃蔓延提供动力;煤体自然发火过程中,温度变化时间滞后于氧气浓度变化时间,其滞后时间差随煤层纵深变化的增加而增加;在水平方向上高温区域迁移趋势主要受煤体内部裂隙与孔隙分布的影响;自然吸氧强度与测点峰值温度随煤体纵深增加而降低,未发生自燃区域的下方氧气浓度大于其上层氧气浓度.研究成果对开采、运输、储存状态下的松散煤体自然发火的防治提供理论基础. 展开更多

关键词 松散煤体 自然吸氧效应 高温区域 温度特征 氧气浓度

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矿井火灾智能监测预警技术近20年研究进展及展望 被引量：36

15

作者 邓军 李鑫 +5 位作者 王凯 王伟峰 闫军 汤宗情 康付如 任帅京 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期154-177,共24页

为加强矿井火灾智能监测预警系统建设,提出了矿井火灾智能监测预警技术研究思路,从矿井火灾智能感知技术及装备、预测技术及模型、智能预警系统及平台3方面综述了矿井火灾智能监测预警技术研究进展。首先,总结了内外因火灾信息监测技术... 为加强矿井火灾智能监测预警系统建设,提出了矿井火灾智能监测预警技术研究思路,从矿井火灾智能感知技术及装备、预测技术及模型、智能预警系统及平台3方面综述了矿井火灾智能监测预警技术研究进展。首先,总结了内外因火灾信息监测技术及装备,归纳了基于图像视频识别的识别流程,阐述了多源信息融合在火灾监测过程中的应用情况。其次,介绍了矿井火灾的预测技术及模型,包括支持向量机、人工神经网络、随机森林算法等机器学习算法。然后,阐述了矿井火灾预警系统及平台:在总结矿井煤自燃和外因火灾分级预警技术的基础上,介绍了矿井火灾预警系统平台的感知层、网络层、服务融合层以及应用层方面的进展内容;归纳了预警系统各层的内涵及应用框架;搭建了矿井火灾智能监测预警系统。最后,展望了我国矿井火灾智能监测预警技术的未来发展趋势,具体包括:在矿井火灾信息智能感知技术方面,提出加强传感技术及装备研发;在矿井火灾智能预测技术方面,提出加强隐蔽火源的位置探寻方法研究,构建火灾灾害透明化模型;在矿井火灾智能预警系统建设方面,提出将大数据融入智能判识,查明矿井火灾风险源及隐蔽火源位置的预报,实现特殊条件下煤自燃的预警。在矿井火灾智能判识与防控技术联动方面,提出利用大型语言模型在智能判识的基础上实现对矿井火灾的自适应防控。 展开更多

关键词 煤自燃 监测技术 外因火灾 火源辨识 预警系统 矿井火灾 火灾监测

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代谢矿井CH_(4)和CO气体的微生物提取及生长代谢特性 被引量：1

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作者 邓寅 王彩萍 +1 位作者 邓军 王宁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期688-698,共11页

为了降低采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通... 为了降低采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通过分离和提纯,确定了代谢CH_(4)和CO气体微生物的形态特征及其生长代谢特性。结果表明:唯一碳源方法可以显著提高目标微生物的富集程度,且不同样品中的优势菌群表现不一,富集后菌群的CH_(4)代谢率达到80%,CO代谢率超过95%;纯化后提取到2株甲烷氧化菌(S2、T7)和3株CO氧化菌(M1、M7、M13),并确定了微生物的生长周期,其中CO氧化菌在对数期内完成了CO气体代谢,CO代谢率超过95%,而CH_(4)气体代谢伴随甲烷氧化菌的生长全过程,代谢相对缓慢,CH_(4)代谢率分别为76.1%、74.5%;此外,甲烷氧化菌利用了更多的CH_(4)气体进行生长繁殖,表现出比CO氧化菌更高的菌液浓度、更高的O_(2)消耗量以及更低的CO_(2)产生量,但CO氧化菌具有比甲烷氧化菌更强的气体代谢能力。研究结果可为采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的综合防治提供基础,对防止采空区因自燃而引发热动力灾害事故,确保煤矿安全绿色开采具有重要意义。 展开更多

关键词 CH_(4)和CO氧化菌 微生物提取 唯一碳源 菌群结构 生长代谢特性

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鞣花酸对下石节长焰煤氧化自燃的阻化影响研究

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作者 肖旸 南世华 +2 位作者 尹岚 李青蔚 王振平 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期78-85,共8页

为考察鞣花酸(EA)对煤氧化自燃过程的影响,首先将EA与陕西铜川下石节煤矿的长焰煤以2%、4%、6%、8%和10%的质量比均匀混合进行试验;然后采用显微红外光谱试验和激光导热试验研究各个样品的活性官能团含量情况和热输运特性,通过评价煤氧... 为考察鞣花酸(EA)对煤氧化自燃过程的影响,首先将EA与陕西铜川下石节煤矿的长焰煤以2%、4%、6%、8%和10%的质量比均匀混合进行试验;然后采用显微红外光谱试验和激光导热试验研究各个样品的活性官能团含量情况和热输运特性,通过评价煤氧化自燃抑制效果,确定最优质量比为8%;最后利用煤自燃程序升温试验对比4种阻化剂对煤氧化自燃气体释放的影响情况,进一步确定EA对煤氧化自燃的阻化程度。结果表明:EA处理煤(EA-tc)中-CH_(3)、-CH_(2)、-OH和-C=O-的峰面积相较于原煤(RC)均减少,但C-O的峰面积增加;在相同煤温下,RC的热扩散系数和导热系数高于EA-tc,其比热容低于EA-tc,且8%EA对RC低温氧化过程的热扩散系数、比热容和导热系数的平均抑制率分别为20.8%、9.8%和13.1%;相比于RC,8%EA-tc的CO释放量在170℃时降低52.3%,且EA对煤氧化自燃的阻化率在30~170℃内保持在50.5%~72.5%,说明EA对煤氧化自燃的阻化效果比其他3种阻化剂更好。 展开更多

关键词 鞣花酸(EA) 煤氧化自燃 阻化率 热输运特性 活性官能团

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封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测研究

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作者 张嬿妮 姚迪 +3 位作者 张陆陆 舒盼 段正肖 翟芳妍 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期78-84,共7页

为探究封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测方法,通过搭建煤自燃模拟实验台研究封闭储煤场煤高温点运移规律,分析煤自燃表层与内部温度数据之间的相关性,采用遗传算法优化前后的随机森林(RF)、BP神经网络(BPNN),建立封闭储煤场煤... 为探究封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测方法,通过搭建煤自燃模拟实验台研究封闭储煤场煤高温点运移规律,分析煤自燃表层与内部温度数据之间的相关性,采用遗传算法优化前后的随机森林(RF)、BP神经网络(BPNN),建立封闭储煤场煤自燃高温点预测模型。研究结果表明:松散煤自燃过程中,高温点运移方向呈非线性移动规律,其主要受煤燃烧过程中裂隙作用影响;表层位点与下部各层之间的温度数据呈现较强相关性;预测结果中RF和BPNN均具有较强鲁棒性和容错率,BPNN优秀的非线性映射能力,使得其处理结果优于RF;对RF和BPNN进行优化后,遗传算法的优化对RF和BPNN预测准确率均有提升,对RF影响最大,模型优化后精度达到98%以上。研究结果可为封闭储煤场煤自然发火防治提供参考。 展开更多

关键词 封闭储煤场 煤自燃 温度预测 智能算法 遗传算法

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锆金属粉尘云的爆炸特性 被引量：6

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作者 邓军 任旭刚 +1 位作者 王秋红 杨玉峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期496-501,共6页

采用20L近球形爆炸实验系统对锆粉尘云的爆炸特性开展了实验研究,分别分析了初始点火能量、点火延迟时间、粉尘云浓度3种因素对锆粉尘云爆炸强度的影响,揭示了锆粉尘云在密闭容器中的爆炸特性。在本实验条件下,结果表明:初始点火能量对... 采用20L近球形爆炸实验系统对锆粉尘云的爆炸特性开展了实验研究,分别分析了初始点火能量、点火延迟时间、粉尘云浓度3种因素对锆粉尘云爆炸强度的影响,揭示了锆粉尘云在密闭容器中的爆炸特性。在本实验条件下,结果表明:初始点火能量对锆粉尘云最大爆炸压力有显著影响,锆粉尘云最大爆炸压力随初始点火能量的增大而增大;随点火延迟时间的增加,锆粉尘云最大爆炸压力先增大后减小,存在最佳点火延迟时间;随粉尘云浓度的增大,锆粉尘云最大爆炸压力先增大后减小,存在最佳锆粉尘云浓度,得到锆粉尘云的爆炸下限为18~20g/m^3。 展开更多

关键词 锆 粉尘云 爆炸压力 初始点火能量 点火延迟时间

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基于改进消失矩复小波的输电线路故障测距 被引量：2

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作者 汪梅 徐长丰 +1 位作者 王伟峰 赵春婷 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期333-340,共8页

针对输电线路故障测距时所使用实小波变换结果是实数、缺乏相位信息以及频带混叠等缺陷,提出利用改进消失矩的高斯复小波处理故障信号。首先,分析消失矩对小波时频域的影响;然后,从故障信号的奇异性出发,分析辨识奇异性的Lipschitz指数... 针对输电线路故障测距时所使用实小波变换结果是实数、缺乏相位信息以及频带混叠等缺陷,提出利用改进消失矩的高斯复小波处理故障信号。首先,分析消失矩对小波时频域的影响;然后,从故障信号的奇异性出发,分析辨识奇异性的Lipschitz指数与消失矩的关系,提出消失矩的改进判据;最后,利用高斯复小波对输电线路故障信号进行处理,根据变换结果中的邻幅比和相位畸变率而选取最优消失矩。仿真和实验表明,笔者提出的改进消失矩高斯复小波增强了信号奇异性检测能力,有效地抑制了干扰,使其减少17.84%,并稳定了相位信息,使相位畸变率减小4.12%。同时,改进消失矩复小波测距结果的误差比普通消失矩的高斯复小波的测距结果误差减少6.06%,比实小波测距结果误差减少5.82%。 展开更多

关键词 故障测距 相位信息 复小波分析 消失矩 奇异性检测

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