初始瓦斯浓度对爆炸温度影响实验研究*

为探索瓦斯爆炸过程中温度变化规律,基于球形爆炸实验,研究不同初始瓦斯浓度条件下爆炸温度及爆炸温度与爆炸压力之间的相互作用关系。结果表明:随初始瓦斯浓度升高,在6.5%(低浓度)、9.5%(当量浓度)、12%(高浓度)时出现爆炸温度极大值,分别为995,932,1 153 K;爆炸过程中温度延迟时间及升温时间与初始瓦斯浓度曲线均呈U型变化,当初始瓦斯浓度约为9.5%(当量浓度)时,温度延迟时间及升温时间变化较小;当初始瓦斯浓度在爆炸上限浓度（16%）和下限浓度（5%）附近时,受瓦斯浓度影响变化较大;初始瓦斯浓度在9.5%时,瓦斯爆炸过程中的压力波促进火焰燃烧波的反向传播,出现二次升温现象。研究结果可为完善瓦斯爆炸温度变化机理、提高灾害防控技术提供依据。     

"亡羊"何不思"补牢"

煤矿又出事了。8月18日,山西省晋中市左权县辽阳镇河南村一村办煤矿发生瓦斯爆炸事故,目前27人被困井下,生死不明。这是自8月份以来山西省继“8.11”大同杏儿沟煤矿瓦斯爆炸事故和“8.14”阳泉市无烟煤煤矿瓦斯爆炸事故后的第三起事故。面对这时隔7天共65人死亡、32人生死不明的三起事故,人们在悲痛之余,不禁要问:为何“亡羊”之后却不思“补牢”?引发山西省近期连续发生三起特大矿难的罪魁祸首均为瓦斯气体爆炸。试想,如果当山西大同“8.11”矿难事故发生后,全省煤矿企业能警钟长鸣,举一反三,那么后两起事故也许可以避免;如果当第一起矿难…     

回采工作面瓦斯爆炸风门冲击载荷研究

为研究瓦斯爆炸后瓦斯积聚体积对风门冲击载荷的影响,结合羊场湾矿井Ⅱ020612回采工作面风门实际情况,运用Flu-ent软件对上隅角瓦斯积聚体积为5,35,65,95,125,155,185 m3条件下的风门冲击载荷进行研究.结果表明:风门冲击载荷随时间变化出现2次峰值,第1次峰值为风门冲击载荷最大值;若风门间距离较近...     

爆炸冲击波及高温耦合引起瓦斯二次爆炸特性研究

在煤矿安全事故中,破坏程度最严重的事故之一就是瓦斯爆炸,而瓦斯爆炸冲击波及火焰锋面可能会二次点爆其他位置积聚瓦斯,加速火焰锋面及冲击波传播,并能产生更高的超压,造成更大的人员伤亡及财产损失。借助详细反应机理GRI Mech 3.0,基于开源化学动力学软件Cantera,研究冲击波强度、瓦斯体积分数和冲击波及高温耦合条件下对瓦斯爆炸特性的影响。结果显示,冲击波诱导瓦斯爆炸中,点火延迟时间随着瓦斯体积分数的增大而出现增大现象,随冲击波强度的增大而降低;同时分析了二氧化碳、一氧化碳和一氧化氮致害物质的浓度随瓦斯体积分数、冲击波强度和冲击波及高温耦合条件下的变化情况。     

痛失的“31分钟”和“11分钟”

从最近公布的大平矿瓦斯爆炸事故中得知:从瓦斯传感器的瓦斯浓度突增报警信号发出到瓦斯爆炸之间有31分钟间隔(22时09分到22时40分)。从“2·14”孙家湾矿瓦斯爆炸事故调查中得知;从矿震发生到瓦斯爆炸之间有11分钟间隔。这说明这两起瓦斯爆炸事故并非人力不可抗拒,也非爆炸事故发生前人们来不及有所作为的“天灾”。大平矿的调度员接到瓦斯传感器报警后,没有采取任何措施,既没有停电,也没有撤人,贻误了宝贵的时机。当时值班的通风科科长擅离职守,空岗逍遥。孙家湾矿的监测人员接到瓦斯传感器报警后,因无法下令断电,只得逐级请示上级,既没有停电,也没有撤人,逐级请示     

大尺寸通风管网中障碍物对瓦斯爆炸冲击波传播特性影响的数值模拟

为了研究大尺寸通风管网中的瓦斯爆炸传播规律,采用数值模拟方法,针对具有不同障碍物数量的大尺寸通风管网模型,利用Fluent分析管网中各个监测点的超压变化曲线以及障碍物附近的速度矢量图,分析爆炸冲击波传播规律。研究结果表明:初期瓦斯爆炸后,障碍物的存在改变了通风管网内未燃瓦斯的积聚区域;高温和高压发生耦合作用,在氧气相对充足的进气管道中形成二次爆炸;障碍物与火焰波以及管网自身结构变化等多种因素形成复合作用,改变了通风管网内瓦斯爆炸冲击波的传播路径和叠加区域的位置;无障碍物时高压区域出现在进气管道中,有障碍物时高压区域出现在中部直管与斜管的交汇处附近,且数值相对较大。     

小型管道中瓦斯爆炸火焰传播特性的实验研究

自行设计了内径88mm、壁厚6mm、总长1600mm、点火孔20mm的小型瓦斯爆炸实验管道,结构简单、操作方便,具有可观察性。采用高速摄录分析系统,对不同浓度瓦斯爆炸初期火焰传播特性进行了实验研究。结果表明:瓦斯爆炸初始阶段,火源引爆瓦斯到形成明显的、大强度的火焰传播的时间约为10~30ms;随着瓦斯浓度增大,爆炸感应期逐渐变短;瓦斯爆炸的火焰传播有一个突变过程,瓦斯浓度越大,达到突变的时间越短;当燃烧波在开始移动到5~10倍巷道宽度距离后,便开始明显加速,达到爆燃;当瓦斯爆炸火焰冲出管道时,爆炸火焰速度又一次加快。实验结果验证了该实验台研究瓦斯爆炸是可行的。     

正确检测矿井中的瓦斯浓度

正确检测矿井中的瓦斯浓度刘福瓦斯爆炸事故是煤矿生产事故中后果最为严重的一种,所以防止瓦斯爆炸事故,对搞好煤矿安全生产是非常重要的。瓦斯发生爆炸要同时满足三个条件：一是瓦斯的浓度要在爆炸的范围内;二是空气中要有足够的氧气;三是要有引爆的火源。三个条件...     

从煤矿井下作业场所瓦斯集聚的多元性：谈瓦斯爆炸事故的综合预防

瓦斯是煤矿最严重的危害。煤矿所发生的重特大事故中绝大多数是瓦斯爆炸事故。历年来,煤矿重特大瓦斯爆炸事故的起数和死亡人数每年均占全国的８０％左右。１９９７年全国煤矿共发生一次死亡１０人以上事故１０２起,死亡２０２８人,其中一次死亡１０人以上的瓦斯爆炸事...     

一起瓦斯爆炸事故的安全救援

在瓦斯爆炸事故发生后,救援人员如何在下井救援过程中,既能及时发现抢救伤员,带领他们重返地面,又能保证救援人员的自身安全,是每个救援队伍最终的目标。     

国家安监局通报安徽省淮北芦岭煤矿特大瓦斯爆炸事故

本刊讯 国家安全生产监督管理局5月14日对安徽省淮北矿业集团公司芦岭煤矿特大瓦斯爆炸事故发出通报。通报说,2003年5月13日16时许,安徽省淮北矿业集团公司芦岭煤矿二水平1048工作面发生瓦斯爆炸事故,当时井下灾区有作业人员114人,其中死亡86人。事故发生后,党中央、国务院高度重视,温家宝总理、黄菊副总理等领导同志作出了重要批示,要求全力以赴组织事故抢救工作,妥善做好善后工作,认真调查事故原因。通报说,在当前全国人民全力抗击非典型肺炎的形势下,煤矿发生了今年以来第二起一次死亡50人以上的特别重大事故,教训极为深刻。通报要求,要…     

煤矿瓦斯爆炸事故特征与耦合规律研究

分析瓦斯爆炸事故的瓦斯积聚原因、引爆火源和引爆地点等事故特征及其分类,统计并分析1988—2008年发生的563次瓦斯爆炸事故的基本特征和耦合规律,结果表明:通风混乱等通风系统问题导致瓦斯缓慢积聚的瓦斯爆炸事故占90.6%;电火花和放炮火焰引爆瓦斯占事故的78.6%;发生在采掘工作面的瓦斯爆炸事故占69.4%;通风系统问题导致瓦斯积聚的瓦斯爆炸事故主要发生在采掘工作面和巷道,占81.3%;通风系统问题导致瓦斯积聚的事故其引爆火源主要是电火花,占72.8%;电火花和放炮火焰引爆瓦斯主要发生在采掘工作面和巷道,占73.2%。有效预防和控制煤矿瓦斯爆炸事故需切实加强通风管理、电气管理和严格放炮操作与程序。     

矿井瓦斯爆炸高速气流的破坏和伤害特性研究

针对煤矿瓦斯爆炸事故频发现状,基于爆炸动力学、流体动力学理论对巷道受限空间瓦斯爆炸冲击波波阵面后高速气流的传播特性进行分析,建立高速气流压力和速度关系的数学模型。结合在实验巷道中瓦斯爆炸高速气流压力实验数据,拟合瓦斯爆炸高速气流速度和传播距离的计算公式,其结果表明,井下瓦斯爆炸事故高速气流的传播速度随传播距离的增加而减小。依据我国陆地地面风力等级划分标准比照可得瓦斯爆炸高速气流的等级为飓风级,对井下人员伤害巨大。该研究成果为控制和预防瓦斯爆炸破坏和伤害事故扩大及事故应急救援提供了理论依据。     

管道内瓦斯煤尘共混爆炸温度特性

采用瞬态火焰传播实验系统,对7%,8%,9%,10%和11%的瓦斯体积浓度分别与不同浓度的长焰煤煤尘混合,并使用直径25 μm的Pt/Rh13-Pt微细热电偶测量温度,揭示受限空间内瓦斯与煤尘混合爆炸温度特性。结果表明:煤尘浓度一定时,随着瓦斯浓度的增加,爆炸温度先增加后减小;纯瓦斯浓度在10%时爆炸温度最高,加入煤尘后的混合体系中,瓦斯浓度为9%时爆炸温度最高;瓦斯浓度不变时,随着煤尘浓度的增加,爆炸温度一直减小;7%~11%瓦斯分别与130 g/m3煤尘混合爆炸后测得最高温度分别为1 333.6,1 475.4,1 511.4,1 455.6,1 396.4 ℃;与9%纯瓦斯爆炸相比,9%瓦斯与130,260,520,780 g/m3煤尘混合爆炸后测得最高温度分别降低7.2%,11.5%,15.0%和22.9%。结论得到的瓦斯煤尘共混爆炸温度数据可为煤矿灾害高温防护提供参考依据。     

加大加强通风量对防止煤矿瓦斯爆炸的副作用

分析产生瓦斯爆炸的基本条件,指出在绝对瓦斯涌出量为5～75m3/min或更大的轻度瓦斯突出的异常情况下,风筒送入的风与突出的瓦斯混合,会在较长巷道内形成大量的瓦斯浓度处于爆炸上限与下限之间的可爆混气.风量越大,形成的可爆混气体积越大,如400m3/min的风量在2 min内就可形成≥842 m3的可爆混气.遇火源可发生强烈的爆炸甚至爆轰,造成较大的伤亡甚至整个矿井内大部分人员死亡.这表明,加大加强的风量对防止煤矿瓦斯爆炸起副(反)作用.这种副作用已在试验巷道用天然气爆炸试验中得到证明.目前煤炭界采取的各种措施不能有效地消除加大加强风量引起的副(反)作用.提出了2种消除副作用的措施,即瓦斯传感器断电与复电方法和抽吸方法,并经试验证明是有效的.     

矿井瓦斯爆炸与预防

瓦斯事故分为煤与瓦斯突出事故和瓦斯爆炸事故.其中瓦斯爆炸事故一次造成的死亡人数最多,易发生重大、特大事故,因此,如果能有效的预防瓦斯爆炸事故,就能有效地控制的煤矿事故的发生.论述了发生瓦斯爆炸的条件以及预防措施.     

南非主动型抑制瓦斯爆炸技术值得借鉴

在煤炭开采过程中,会有多种灾害事故发生,包括瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、透水、着火、顶板冒落等。在这些事故中尤以瓦斯爆炸造成的损失最大,从我国最近几年的煤矿事故统计来看,发生一次死亡10人以上的重特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸引起的,约占重特大事故总数的70%左右,为此,瓦斯被称为煤矿灾害之王。实际上,如何有效控制和预防煤矿瓦斯事故是全世界各国面临的共同难题。近年来,南非在传统的常规技术基础上,研发出主     

要在"教训转化"上下功夫

1 安徽芦岭煤矿瓦斯爆炸事故说明什么 今年5月13日,安徽芦岭煤矿发生瓦斯爆炸事故,86人死亡。媒体评论说,按照我国目前瓦斯防治能力,国有大型煤矿完全具备避免瓦斯爆炸的技术和能力,而且,该矿去年4月就曾经发生煤与瓦斯突出事故,造成13人死亡。如果该矿能够真正从那次事故中吸取教训,把瓦斯防范等各项措施落实到位,事故是完全可以避免的。有关部门负责人指出:“该矿在安全管理上存在漏洞”。那么,最重要的“漏洞”是什么?     

煤矿瓦斯爆炸应急演练分析

<正>2013年10月29日,国家安全生产应急救援指挥中心、神华集团等相关单位在神华宁煤集团大峰煤矿红梁井,举行了煤矿瓦斯爆炸事故综合应急演练。本次演练与以往相比有何特别之处?暴露的问题又有哪些?我们从中能得到怎样的启示?2013年,吉林八宝煤矿、四川杉木树煤矿相继发生救援人员在事故抢险和排除矿井隐患中牺牲的事故,暴露出煤矿企业和矿山救护队对预案演练的重要性认识不到位,应急演练工作不扎实的突出问题。     

瓦斯爆炸火焰波在分叉管路中的传播规律

笔者在研究分叉管路中瓦斯爆炸火焰波传播特征的基础上,分析了管路分叉对瓦斯爆炸过程中火焰传播规律的重要影响。研究结果表明,管道分叉时,管道分叉处为一扰动源,诱导附加湍流,气流湍流度增大,使瓦斯爆炸过程中火焰的传播速度迅速提高,分叉管路支管中火焰在前端是增大的,然后迅速减小;而分叉管直管端口封闭反射对直管管段火焰传播影响很小(端口距各测点较远),火焰在分叉管路直管管段范围是加速的。因此,在矿井开拓中,应尽可能减少不必要的巷道分叉。在巷道分叉处采取保护措施,减少爆炸造成的损失。研究结果对指导现场如何防治瓦斯爆炸,减轻瓦斯爆炸的威力具有重要作用。