煤矿火灾诱发瓦斯爆炸危险性预测

发布时间：2021-10-25 17:16

　　针对高瓦斯易自燃煤层火区封闭与启封过程中常发生的瓦斯爆炸问题,采用20 L爆炸装置,在实验研究环境温度为25～200℃和CO体积分数为1%～10%的条件下进行瓦斯爆炸极限测定,发现CO体积分数升高,瓦斯爆炸上限、下限均下降,温度升高,爆炸上限升高、下限下降;温度与CO气体耦合作用下,瓦斯爆炸上限升高、下限下降,瓦斯爆炸危险性增加,爆炸上限、下限与温度和CO气体体积分数呈二次多项式变化趋势。初始温度和CO气体对爆炸极限的耦合影响比单一因素影响大,其对爆炸上限的影响更为显著。在此基础上,基于变化瓦斯爆炸三角形与曲线拟合理论,研究了火区封闭过程中次生瓦斯爆炸危险性演化过程,根据曲线相交原则反演求出CH₄体积分数与O₂体积分数,结合CH₄体积分数与O₂体积分数随时间变化关系,求出可能发生瓦斯爆炸时间t。若可能爆炸点M（X_M（CH₄）,Y_M（O₂））点的O₂体积分数小于临界点E的O₂

【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 煤矿火区瓦斯爆炸危险性预测理论
2 温度与CO气体耦合作用对瓦斯爆炸界限影响
    2.1 试验装置及方案
    2.2 实验结果
3 瓦斯爆炸时间预测数学模型
    3.1 曲线拟合原理
    3.2 瓦斯爆炸下限方程求解
    3.3 发生瓦斯爆炸时对应瓦斯与氧气体积分数
    3.4 瓦斯爆炸时间预测
4 瓦斯爆炸危险性预测时间确定原则
    4.1 瓦斯与氧气体积分数交点确定原则
    4.2 瓦斯爆炸时间确定
5 火区气体状态点分布规律及其监测
    5.1 火区气体状态点分布规律
    5.2 火区气体状态点监测
6 火灾诱发瓦斯爆炸危险性预测案例
    6.1 火灾发生发展背景
    6.2 边界条件及火源设置
    6.3 模拟结果
7 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]采空区瓦斯体积分数区域分布三维实测装置研制与应用[J]. 赵洪宝,张欢,王宏冰,张勉,李兵伟,魏子强,邹友平.  煤炭学报. 2018(12)
[2]瓦斯矿井工作面火区封闭后爆炸危险性快速预测方法[J]. 翟小伟,来兴平.  煤炭学报. 2016(09)
[3]煤矿水平巷道火区瓦斯爆炸易爆区域判定研究[J]. 周西华,白刚,孙宝铁,宋东平,李诚玉.  中国安全科学学报. 2015(09)
[4]封闭过程中火区气体运移规律的数值模拟[J]. 周西华,李诚玉,张丽丽,宋东平,门金龙.  中国地质灾害与防治学报. 2015(02)
[5]四天里的五次爆炸[J]. 丁百川.  劳动保护. 2013(12)
[6]高瓦斯矿发火区封闭时对瓦斯爆炸界限因素的影响[J]. 周西华,孟乐,史美静,郭梁辉,赵建元,冯寸寸.  爆炸与冲击. 2013(04)
[7]煤矿火区密闭过程自燃诱发瓦斯爆炸的规律研究[J]. 焦宇,段玉龙,周心权,康与涛.  煤炭学报. 2012(05)
[8]采空区煤自燃引爆瓦斯的机理及控制技术[J]. 秦波涛,张雷林,王德明,姚元领.  煤炭学报. 2009(12)
[9]中国煤矿火灾防治技术现状与趋势[J]. 梁运涛,罗海珠.  煤炭学报. 2008(02)
[10]矿井封闭火区内气体运移规律[J]. 邓存宝,王继仁,洪林.  辽宁工程技术大学学报. 2004(03)

博士论文
[1]老空区与外界气体交换规律及瓦斯爆炸防控理论与应用[D]. 彭斌.中国矿业大学(北京) 2019
[2]煤矿火区瓦斯爆炸危险性演化规律研究[D]. 李诚玉.辽宁工程技术大学 2015



本文编号：3457845