辽宁省自然科学基金(20092199) 作品数:12 被引量:189 H指数:8 相关作者: 周西华 李诚玉 宋东平 李昂 白刚 更多>> 相关机构: 辽宁工程技术大学 教育部 吉林省安全科学技术研究院 更多>> 发文基金: 辽宁省自然科学基金 国家自然科学基金 辽宁省教育厅基金 更多>> 相关领域: 矿业工程 环境科学与工程 理学 一般工业技术 更多>>
易自燃煤层综放工作面采空区自然发火防治数值模拟 被引量:20 2012年 本文针对古山矿065-2大倾角易自燃综放工作面上部有小煤窑火区和上分层火区、且自然发火期仅为15d、工作面火灾防治极其困难的问题,采用在采空区埋设束管、取样化验采空区气体成分的方法,得出采空区气体浓度场分布,划分工作面采空区的自燃"三带",计算出工作面日最小推进度为2.54m。运用Comsol软件,通过对采空区氧浓度进行数值模拟,并与实测采空区氧浓度进行对比验证,结果证明基于Comsol模拟采空区氧浓度分布是可行的,为易自燃煤层综放工作面采空区自然发火防治提供了可靠的理论指导。 周西华 郭梁辉 孟乐关键词:采空区 氧浓度 数值模拟 不同变质程度煤燃烧特性参数试验研究 被引量:6 2016年 为获得不同煤种火区瓦斯爆炸数值模拟基础参数,用热重试验方法确定不同变质程度煤燃烧阶段温度范围,通过管式炉程序升温和气相色谱仪分析气体成分,得到了煤燃烧耗氧速率、气体生成速率和放热强度与温度之间的关系。结果表明:褐煤、气煤、焦煤、贫煤燃烧阶段温度分别为247-433℃,279-542℃,313-574℃,365-594℃;随着温度升高,耗氧速率、CO,CO2生成速率、放热强度与温度之间均符合高斯(Gauss Amp)曲线模型;随着变质程度增加,耗氧速率与CO生成速率升高,CO2生成速率与放热强度降低;耗氧速率与放热强度呈线性增加关系,煤的变质程度越高,变化趋势越平缓。 白刚 周西华 孙宝铁 李昂 宋东平 聂荣山关键词:煤燃烧 热重试验 耗氧速率 放热强度 以着火活化能变化为指标的优选煤自燃阻化剂研究 被引量:28 2014年 为解决目前煤矿阻化剂防灭火时存在的许多煤矿使用同一种阻化剂但是效果不同、达不到理想效果的问题,采用热重(TG)试验和热解动力学方法,以天池矿102工作面的煤样为例,对煤在3种阻化剂阻化前后进行TG试验。将煤氧化自燃过程分为失水失重、氧化增重和燃烧失重3个阶段,并将煤氧化增重阶段的活化能定义为煤的着火活化能,计算煤样氧化3个阶段的活化能。采用以煤阻化前后的着火活化能的变化为评价指标的阻化剂优选方法,优选出适用于天池煤矿的阻化剂。结果表明:阻化剂主要在煤低温氧化阶段起阻化作用,能使煤的失水活化能和着火活化能显著提高;对燃烧活化能几乎无影响;不同阻化剂对煤氧化3个阶段的活化能影响差异较大。 周西华 李诚玉 李昂 何满辉 庞丹 宋东平 齐庆杰关键词:自然发火 阻化剂 阻化效果 褐煤燃烧供风量对碳氢化物生成影响研究 被引量:5 2016年 为研究煤矿火区封闭时燃烧生成气体对瓦斯爆炸的影响,选取平庄瑞安煤矿褐煤作为试验煤样,利用管式炉程序升温和气相色谱仪进行生成气体成分分析试验,得到风量分别为40,80,120,160和200 m L/min时,褐煤燃烧生成碳氢化物气体的初现温度及其体积分数变化规律。结果表明,风量增加,碳氢化物气体初现温度升高;随着温度升高,CH_4气体生成量增加,在348℃时达到最大值,C_2H_6,C_3H_8,C_2H_4与C_2H_2气体生成量也增加,在400℃时达到最大值;相同温度下,随着风量增加,碳氢化物生成量减小,且燃烧阶段CH_4,C_2H_6,C_3H_8,C_2H_4生成量与风量呈指数关系变化,C_2H_2生成量与风量呈线性关系变化。 白刚 周西华 孙宝铁 李诚玉 李昂关键词:褐煤燃烧 风量 高瓦斯矿发火区封闭时对瓦斯爆炸界限因素的影响 被引量:13 2013年 针对高瓦斯矿发火区封闭时常发生瓦斯爆炸事故,对影响瓦斯爆炸界限的因素进行实验,探索温度、压力、可燃气体(CO)、惰性气体(N2和CO2)等条件对瓦斯爆炸界限的影响规律。得出常温常压下瓦斯爆炸的体积分数下限为5%,瓦斯爆炸上限为13.5%,以及CO2的惰化效果比N2更好的结论。根据实验数据绘制混合气体的爆炸三角形,并进行新的惰化分区划分,不仅为火区封闭时防治瓦斯爆炸提供新的技术途径,而且能计算出使火区惰化时,所需惰性气体量,可对这些因素进行合理控制,有效地降低瓦斯爆炸危险性。 周西华 孟乐 史美静 郭梁辉 赵建元 冯寸寸关键词:瓦斯爆炸 可燃气体 惰性气体 圆形管道风速测定与校正方法实验 被引量:31 2012年 针对通常所用的风速传感器只能监测某一点的风速,不能准确监测断面平均风速的问题,采用实验室研究测试和数值分析的方法,对圆形断面风速分布进行研究.根据断面中垂线上18个点的实测风速值,得出通过中垂线上某一点风速求该断面平均风速的校正系数.经验证,利用该风速校正系数能得出较为精确的断面平均风速值,为风速传感器的校正提供了一种技术途径. 周西华 孟乐 李诚玉 冯寸寸 周毓博 史美静关键词:风速传感器 煤矿水平巷道火区瓦斯爆炸易爆区域判定研究 被引量:6 2015年 为解决高瓦斯易自燃煤层火区封闭与启封时常发生瓦斯爆炸的问题,通过试验分析得出瓦斯爆炸界限影响因素,并采用COMSOL数值软件研究水平巷道火区气体分布规律,从中提取温度场与浓度场数据。根据试验数据,判定火区易爆点及易爆区域。结果表明:瓦斯爆炸界限随着温度的升高及CO的混入均扩大;注入N2与CO2后,失爆氧体积分数分别为13.4%和15.8%;火区封闭初期未形成易爆区域,随着火区封闭的进行,易爆点逐渐向爆炸三角形移动,当封闭至入口,风速为0.1 m/s时,易爆点移至三角形内部,火区形成易爆区域,其位于火源上风侧距火源点10.45 m处;温度对瓦斯爆炸界限影响较CO浓度影响大。 周西华 白刚 孙宝铁 宋东平 李诚玉关键词:水平巷道 数值模拟 红庙矿综放面防灭火合理注氮参数 被引量:18 2012年 针对红庙矿五区5-2S综放工作面采空区防灭火合理注氮参数确定的问题,采用现场实测、实验室实验以及计算机模拟相结合的方法,数值模拟研究了不同注氮量、不同注氮位置、不同注氮时间对综放面采空区自燃"三带"分布的影响规律.结果表明:随注氮量的增加,采空区自燃氧化带的最大宽度逐渐减小,红庙矿五区5-2S综放工作面合理的注氮量应该为660~800 m3/h;合理的注氮位置为距工作面运顺侧采空区后方10~30 m;每天的累计注氮时间不超过15 h.红庙矿五区5-2S综放工作面在实际生产过程中采用了上述注氮参数,取得了很好的防灭火效果,有效地预防了采空区自燃的发生,保障了工作面的安全生产.本研究对煤矿防灭火具有一定的指导意义. 洪林 冯寸寸 周西华 徐显伟关键词:综放工作面 防灭火 注氮 自然发火 放顶煤采煤 希尔伯特空间中线性算子的谱表示 2010年 在系统理论中,表述非线性算子方程的求解方法需包含泛函分析的概念与方法。通过下面的例子,将说明对已知的线性系统的表述亦与泛函分析的数学概念相关。 佟树军 王颖关键词:线性算子 预解式 若当标准形 高瓦斯矿井火区气体爆炸危险性研究 本文针对高瓦斯矿井火区封闭时常常发生瓦斯爆炸的难题,采用实验研究的方法,进行常温常压下惰性气体对瓦斯爆炸界限影响的实验研究,得出常温常压下瓦斯爆炸下限为5%,瓦斯爆炸上限是13.5%。通过增加N、CO等惰性气体的浓度,降... 周西华 郭旭锋 曹鹏 毕波 赵潮锋关键词:惰性气体 火区