采空区气体分布规律及自然发火危险区域判定

〗采空区自然发火的防治是自燃矿井灾害防治的重中之重,选用薛村矿92118轻放工作面采空区为研究对象,现场布置测点,选取合适的采样仪器,对N2、O2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2气体进行实地采样分析,得出相应气体分布规律。并用流场模拟FEMLAB软件对其进行自然发火机理模拟,分析采空区漏风渗流速度场、流线、风速场和风压场情况,最后得出采空区自燃氧化危险区域和最易自然发火危险区域,结论合理。这对采空区采用注氮、堵漏风等措施提供了主要技术依据。     

加气站压缩机间气体爆炸数值模拟研究

加气站压缩机间安全设计时,需要评估内部气体爆炸危害,确定爆炸能量和影响因素。采用CFD技术,建立加气站压缩机间三维模型,模拟不同点火源位置、泄压板不同泄压压力和重量下,压缩机间气体爆炸时的爆炸压力及火焰传播行为。结果表明点火源位置以及泄压参数是影响加气站压缩机间气体爆炸的重要因素;点火源位置距离压缩机间放空位置越近,爆炸压力越小;对于泄压参数,爆炸压力与泄压板开启压力和重量之间均为正比关系。为减缓压缩机间内的气体爆炸危害,需要合理布置点火源位置,选择容重轻、泄压压力小的泄压材料,并同时需要考虑爆炸导致的物体破碎危害以及火焰次生灾害。     

U型工作面上隅角埋管瓦斯抽采数值模拟研究

传统的U型通风工作面上隅角瓦斯积聚现象经常出现,严重制约着矿井正常生产能力的有效发挥,对矿井安全生产造成重大威胁。基于前人对采空区非均质多孔介质气体运移理论的研究,采用Fluent软件数值模拟研究了U型和上隅角埋管条件下U型通风系统的静压力场和瓦斯浓度场。研究结果表明：在相同的模型参数条件下,U型通风容易造成上隅角瓦斯积聚,上隅角瓦斯超限问题十分严重;采空区5m处埋管,治理上隅角瓦斯积聚的效果欠佳,达不到安全开采的条件;15m处埋管可以较好的解决上隅角瓦斯超限问题,工作面没有出现瓦斯积聚现象,工作面和回风巷的瓦斯浓度始终处于1％以下;25m处埋管的效果与15m基本相同,没有表现出更好的瓦斯治理效果。综合数值模拟的结果,确定了上隅角埋管抽放采空区瓦斯的理想抽放位置为距离地板垂高1．2m、沿走向深入采空区15m处。     

环境温度对车用压缩天然气瓶火烧试验的影响

环境温度是研究车用压缩天然气瓶火烧试验机理的一个重要因素,因此有必要定量的研究环境温度对火烧试验的影响。在已有火烧试验数据的基础上,分析了环境温度对车用压缩天然气瓶火烧试验安全泄放压力和火烧持续时间两个关键指标的影响,结果表明安全泄放压力、火烧持续时间和环境温度均呈反比关系。     

煤自燃灾害气体指标的阶段特征试验研究

为分析煤自燃早期气体指标变化特征规律,更好地解决煤矿现场灭火救灾决策问题,通过煤自燃程序升温试验,首先得到煤样气氛中O2,CO,CO2,CH4,C2H4和C2H6气体的体积分数随温度的变化规律。根据煤体温度,将煤自燃前期划分为5个阶段(潜伏、储热、蒸发、活跃和乏氧)。分析3种不同变质程度的煤样的气体指标在各阶段的变化特征。建立煤自燃气体指标与特征温度阶段区间的对应关系。结果表明:在自燃潜伏阶段,煤的变质程度越低,早期越易产生CO,越难产生CH4;在储热阶段,煤的变质程度越低,早期越易且越快产生C2H6;在蒸发阶段,煤内外在水分脱附,低变质煤的C2H4也随之产生;在活跃阶段,各种气体体积分数均有剧烈增高的趋势,较高变质煤的C2H4也随之产生;在乏氧阶段,O2体积分数低于15%,与O2体积分数相关指标(CO/ΔO2,CO/CO2等)趋势有所改变。     

有限空间作业中毒窒息事故的预防

中毒窒息事故是有限空间危险作业的常发事故之一,多发生在封闭或半封闭设备,地上有限空间和地下有限空间,施害物主要为硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氨和甲烷(沼气)等。在我国,随着经济的迅猛发展,一大批农民转变成产业工人,由于新工人群体的总体文化素质低,自身的安全意识、安全知识和安全技能的缺乏,一些管理者对中毒窒息危险危害认识始终存在盲区,导致同类职业中毒事故悲剧不断重演,使农民工、临时工或新工人成为中毒窒息事故的主要受害对象。为有效防止类似事故再次发生,笔者结合几起中毒窒息典型案例,阐述发生中毒窒息的5点原因以及从中汲取的2个教训,即必须按照规章作业和施救必须以自身安全为前提,总结中毒窒息场所安全作业要求,提出了一系列的防范措施。     

矿井井筒提升设备绕流的数值模拟

基于经典的流体力学理论,建立罐笼绕流的二维RNGκ-ε湍流模型,分析其初始边界条件,并结合工程实际应用FLUENT计算流体动力学软件模拟罐笼运行时井筒内流场及压力场,得出井筒内流场及压力场的变化规律。研究结果表明:在罐笼运行期间,由于空间受限而引发活塞效应,井筒内压力发生瞬态变化,造成通风系统的压力波动,导致气流运动的动态改变,对通风系统稳定性有一定的影响。     

流动危险源毒气泄漏事故伤害模型研究

笔者介绍了危险货物道路运输的现状和特点，阐述了进行流动危险源事故后果分析的必要性，提出了流动危险源运动时毒气泄漏事故伤害模型，并利用该模型进行了数值模拟，证明该模型分析流动危险源运动时毒气泄漏事故的后果是可行的。     

煤气管道带气抽堵盲板、开孔接管中的安全技术

生产或使用煤气的工业企业常常需要带气抽堵盲板和开孔接管作业。此类特殊作业存在中毒、着火、爆炸的危险性，为了安全、高效地实施此类作业，本文结合企业15年安全作业的实践，系统地总结了作业的方案制定、主要准备工作、作业过程的控制等方面措施和内容，并总结了相关安全技术问题的一些做法和体会。     

抽出式通风煤巷掘进过程中粉尘浓度分布规律的数值模拟

根据气固两相流理论，针对矿井掘进工作面的特点，采用计算流体力学的离散相模型（DPM）对掘进工作面通风过程中粉尘浓度进行数值模拟，总结抽出式通风掘进巷道中粉尘浓度的沿程分布及变化规律。