【摘 要】
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为研究独头巷道中部顶板火灾初期时局部通风机风量调节对人员避灾的影响,用PyroSim软件对450、675、900、1125、1350、1575、1800 m3/min 7种风量工况下巷道内烟流、温度、CO体积分数和能见度的分布情况进行模拟分析.研究得出:顶板火灾烟流直接沿顶板向两端射流,无上升羽流现象,当风量低于临界风速时,烟流逆退距离和烟流厚度随风量增加逐渐减小;顶板火灾稳定后,当存在烟流逆退时,沿纵向方向,CO体积分数、能见度峰值在烟流前锋后一定区域而温度峰值在火源附近,火源上风向巷道存在高温区和环境
【机 构】
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山西工程技术学院,山西 阳泉 045000;重庆科技学院 安全工程学院,重庆 401331;中煤华晋集团晋城能源有限公司,山西 晋城 048200
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为研究独头巷道中部顶板火灾初期时局部通风机风量调节对人员避灾的影响,用PyroSim软件对450、675、900、1125、1350、1575、1800 m3/min 7种风量工况下巷道内烟流、温度、CO体积分数和能见度的分布情况进行模拟分析.研究得出:顶板火灾烟流直接沿顶板向两端射流,无上升羽流现象,当风量低于临界风速时,烟流逆退距离和烟流厚度随风量增加逐渐减小;顶板火灾稳定后,当存在烟流逆退时,沿纵向方向,CO体积分数、能见度峰值在烟流前锋后一定区域而温度峰值在火源附近,火源上风向巷道存在高温区和环境温度区,而下风向巷道各参数整体较为稳定;在火源下方,温度随高度增加总体呈升高趋势而能见度呈减低趋势;随风量增加,巷道内2 m高处温度峰值减小、最低能见度增加而CO体积分数峰值先增加后降低,且三者峰值位置均向出口方向移动;从人员逃生角度看,通风量越大越有利于逃生,1350 m3/min时即可满足逃生条件.
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为了探究贫煤煤样的氧化燃烧热效应及热动力学行为,分别采用C80微量热系统和热重实验装置对样品进行测试;分析了贫煤煤样在低温氧化及氧化燃烧过程中的热效应,同时也研究了升温速率对贫煤燃烧过程的影响,最后对煤样燃烧过程中的表观活化能和最概然机理函数进行了分析.结果表明:贫煤的低温氧化过程可划分为缓慢氧化阶段、加速氧化阶段和快速氧化阶段;随着升温速率的升高,煤样的TG/DTG曲线向高温区域移动,DTG曲线峰值升高,燃点温度升高;煤粉在热解燃烧阶段的表观活化能随转化率的增加呈现出先升高后下降的趋势,在转化率为0.2
为进一步提高矿井降尘效率,重点研究了基于异质冷凝机理的超声雾化降尘方法,采用DPM和Mixture双模型对超声雾化降尘装置内的运动流场和粉尘扩散进行数值模拟,获得了超声雾化降尘装置参数的最优解,结合模拟结果和异质冷凝机理研制出超声雾化降尘实验平台并进行降尘实验.超声雾化降尘装置吸尘口垂直距离和直径是影响装置内部的风流运移区域和方式的主要因素,实验中吸尘口垂距为1.1 m,直径为0.2 m时,粉尘颗粒能够充分与水雾接触,超声雾化降尘时间较为适宜.结果表明:超声雾化降尘方法具有良好的雾化和降尘性能,对呼吸性粉
以西南地区某多煤层瓦斯巷为试验地点,对比实施了分层单一水力压裂和多煤层综合水力压裂,分析了煤层压裂发展全过程,探讨了煤层压入水量对后续钻孔施工的影响,获得了压裂后煤层瓦斯含量和含水率分布规律、以及煤层瓦斯抽采效果,明确了不同压裂方式的有效增透范围.结果表明:煤层压裂分为应力累积、裂缝起裂、裂缝扩展、裂缝多次起裂-扩展、裂缝扩展完成5个阶段;分层压裂的平均压力略高于综合压裂,但压入总水量明显少于综合压裂;分层压裂后煤层瓦斯含量和含水率分别低于和高于综合压裂技术,煤层瓦斯初始抽采体积分数更高,且煤层单孔和钻场
为了提高瓦斯抽采效果,防治煤与瓦斯突出,探讨了煤孔隙内表面的结构特点,从表面自由能的角度揭示了煤-瓦斯之间的界面作用,构建了煤的表面自由能与瓦斯吸附量之间的表达式;利用OCG方法,测定沙曲煤矿煤样的表面自由能在实验室条件下为43.33 mJ/m2;利用瓦斯抽采流-固-热耦合控制方程,对沙曲煤矿的瓦斯抽采过程进行了数值模拟.研究表明:煤的孔隙内表面处于不均匀的力场之中,煤孔隙内表面相比煤体相内部具有附加的表面自由能,煤孔隙内表面的表面自由能愈大,其吸附能力愈强;煤的表面自由能随瓦斯抽采作业不断增加,且在抽采
为了考察冷冻取心技术在煤层瓦斯含量测定中的可靠性及优势,采用试验和理论分析相结合的方法,通过自主研发的含瓦斯煤冷冻取心模拟试验装置开展了系列取样深度(20、30、40、50 m)条件下的冷冻取心过程及常规取心过程的煤样瓦斯解吸试验,得到了常规取心和冷冻取心过程在各个条件下的瓦斯解吸参数(解吸量、解吸速度)随时间的变化数据,并对数据进行了深入分析.研究结果表明:在不同取样深度下,冷冻取心过程中煤心样瓦斯解吸量变化分为前期快速增加、短暂稳定、中期减少和后期稳定阶段;冷冻取心过程中煤心瓦斯解吸速度变化分为快速衰
为解决深部岩巷稳定控制难题,采用数值模拟和现场工业性试验的方法,建立了大尺寸“锚杆支护+混凝土喷层”三维数值计算模型,系统研究了深部岩巷锚喷支护参数对巷道变形的控制作用.研究表明:随锚杆预紧力、间距、锚固长度的增加,巷道围岩变形量得到有效控制,且受预紧力和锚固长度的控制更为显著,而适宜的锚杆长度可以有效控制巷道变形;喷层强度和厚度较小时,喷层结构会导致巷道顶底板变形向两帮转移,当喷层强度和厚度达到一定时,喷层结构可改善巷道整体围岩的控制效果.基于研究结果,设计了锚网喷支护技术和参数,现场工业性试验验证了其
应用FibreGen检测系统对羊毛条中的异色纤维和植物性杂质含量进行测试,可客观快速地对异色纤维和植物性物质进行分类、检测,缩短了检测时间,提高了检测效率,避免了传统感官检验法人为因素的影响.探讨了不同溶剂或不同纤维网制备方法对测试结果的影响.试验结果表明:FZ/T 20033—2019《绵羊毛、山羊绒条中异色纤维和植物性杂质的测定》中采用的苯甲醇或肉桂酸乙酯和邻苯二甲酸二甲酯的混合物2种溶剂,以及拉伸法或梳理法2种纤维网制备方法,测试结果均不会产生显著差异.
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针对王家岭煤矿在黄土沟壑地貌下开采矿压显现特征明显等情况,采用Get Data软件提取回采范围内的高程数据,采用Surfer进行数据处理,构建黄土沟壑三维地貌;基于数值模拟技术研究了黄土沟壑地貌对综放开采覆岩结构稳定性的影响.结果表明:黄土沟壑地貌对采区原岩应力影响显著,随着采深的增加,其影响逐渐减小,表明浅部原岩应力主要受到黄土沟壑地貌的影响,而深部原岩应力主要与岩层埋深有关;黄土沟壑地貌影响下,随着开采工作面的推进,上覆岩层受到的作用力越来越大,关键层开始失稳破断,采空区下沉最严重的拱形区域持续滞后于
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