收藏本站
《河南理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

受限空间煤尘爆炸冲击波传播衰减规律研究

程磊  
【摘要】:本文基于粉尘爆炸理论,采用试验研究、理论分析、数值模拟三种研究方法,针对煤尘爆炸特性及煤尘爆炸冲击波在单向分岔管道、双向分岔管道、截面积突变管道的传播衰减规律进行了研究,其成果对预防、控制爆炸冲击波的破坏和伤害,煤尘爆炸事故救援决策提供理论与技术支持。 在前人研究成果的基础上,对煤尘爆炸特性及爆炸冲击波传播特性进行了分析,详细介绍并论述了煤尘爆炸过程、爆炸冲击波的结构形式、煤尘爆炸两相流、空气冲击波的传播特性以及影响因素。 采用20L球形爆炸实验系统,对试验煤样的爆炸特性进行了测试分析,得出了试验煤样的最佳爆炸浓度是500g/m3。通过对煤样进行工业分析,得出挥发分的95%、固定碳的80%参与了燃烧反应。对爆炸前后煤尘样进行微观分析发现,爆前煤尘样表面布满裂隙,而爆后样品表面较平滑无裂隙。通过能谱分析表明,爆后煤样中C、O元素的质量分数分别减少了7%、9%,Na、Mg、Al、Si等无机元素的质量分数增加。 利用自行设计制作的煤尘爆炸传播实验系统,研究了一般空气区内煤尘爆炸冲击波在单向、双向分岔管道、截面积突变管道内的传播规律。试验结果表明,衰减系数也随初始压力增大而增大,但增幅较小;单向分岔管道内直线段内冲击波超压衰减系数随分岔角度的增大而减小,支线段内的衰减系数随分岔角度的增大而增大,增幅大于减幅;双向分岔管道内,单条分岔管道的衰减系数随其分岔角度的增加而增大,两条分岔因各自分岔角度的变化呈反方向互相影响,随两条分岔夹角的增加,其总衰减系数也增大。截面积管道内的冲击波超压衰减系数随初始超压、载面积变化率的变化而变化。 基于流体动力学基本原理,对分岔管道内煤尘爆炸传播过程进行适当简化与合理假设,根据质量、动量、能量守恒定律,建立了巷道内压力计算公式,得出在分岔巷道内冲击波传播衰减规律公式,在给定初始压力、分岔角度、入射冲击波强度后就可计算出各分岔巷道内的冲击波超压衰减系数。与试验结果对比,推导的公式与试验结果相吻合。 对一般空气区内煤尘爆炸冲击波在分岔管道、截面积突变管道内的超压变化规律进行了数值模拟模拟分析,得出了在分岔管道、截面积突变管道内的冲击波超压传播过程中的压力分布情况、测点的超压峰值及衰减系数。模拟结果与试验结果相吻合,说明了数值模拟结果的可靠性,为今后进行更深入研究提供了一种新方法。数值模拟结果也对试验研究、理论分析中的一些现象与结果作了合理的解释,起到了有益的补充。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郑伦金;被动式隔爆水棚子的安装及使用基本要求[J];煤矿安全;1984年02期
2 ;在煤层中掘进低而宽的巷道时对煤尘爆炸传播及其抑制方法的研究[J];煤矿安全;1972年04期
3 周学谦;浅谈井下发生事故时人员的自救[J];煤矿安全;1984年03期
4 郑超群;限制煤尘爆炸传播措施效果的判别方法探讨[J];矿业安全与环保;1991年01期
5 ;对煤尘爆炸的电气设备保护问题的研究[J];煤矿安全;1972年04期
6 ;韩桥煤矿煤尘爆炸事故[J];煤矿安全;1982年10期
7 ;徐州韩桥煤矿两起煤尘爆炸事故分析[J];煤矿安全;1983年06期
8 丛俊林;商思富;苏卫东;;煤矿煤尘爆炸原因分析及防治对策[J];科技资讯;2010年23期
9 刘新强;煤矿粉尘技术讲座——第三讲 煤矿粉尘的危害[J];矿业安全与环保;1981年04期
10 况芸伟;掘进机除尘设备、水槽棚防止煤尘爆炸传播技术鉴定会召开[J];矿业安全与环保;1986年02期
11 Toshio Tominaga ,卢鉴章;在大气中甲烷共存的情况下煤尘的爆炸特性[J];煤矿安全;1988年04期
12 王歆效;;“煤尘爆炸”我们可以远离——访国家安全生产专家组成员、煤矿组组长卢鉴章[J];现代职业安全;2010年02期
13 刘志坚;“煤尘爆炸”又一元凶[J];防灾博览;2005年04期
14 艾存慧;煤尘爆炸特征及预防措施[J];煤炭技术;2005年07期
15 李文民;煤尘爆炸的特征及控制初探[J];山西煤炭;2005年03期
16 兀帅东;高葆宪;;煤尘爆炸原因分析与防范措施[J];西部探矿工程;2007年08期
17 骆正保;;如何防止煤矿企业煤尘爆炸[J];决策与信息(财经观察);2008年07期
18 松浦茂雄 ,富永敏雄 ,李性让;关于煤尘爆炸特性值的研究——煤尘云的着火爆炸特性[J];中州煤炭;1982年01期
19 田川;韩宇;;煤尘爆炸分析与预防[J];煤;2008年08期
20 李德鹏;李建松;陈传绪;;浅谈煤尘对矿山生产安全的影响[J];煤矿现代化;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王自亮;李鸿彬;李智;赵恩彪;;采煤工作面回风巷沉积煤尘分布规律的研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
2 李嘉琥;孔豫苏;王世虎;李伟仁;;煤矿爆炸烧伤的临床特点[A];中华医学会第五次全国烧伤外科学术会议论文汇编[C];1997年
3 李浩;;选煤厂煤尘及其防治技术[A];2010年全国选煤学术交流会论文集[C];2010年
4 史兴国;;煤矿粉尘的控制[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
5 白春华;宫广东;刘庆明;;10m~3爆炸罐中甲烷-煤尘爆炸发展过程研究[A];中国职业安全健康协会2010年学术年会论文集[C];2010年
6 张生根;邓福保;周海军;江清平;汪健敏;;煤层注水在采煤工作面的应用[A];江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会2006年工作暨学术年会学术论文集[C];2006年
7 冯嘉璋;药国平;乔海雁;;煤矿瓦斯爆炸的法医学鉴定[A];第四次全国法医学术交流会论文集(上卷)[C];1991年
8 胡洪明;张军;;小康矿选煤厂煤尘综合治理实践[A];2010年全国选煤学术交流会论文集[C];2010年
9 孙远平;张晓明;刘艳山;张宪堂;;爆破掘进巷道综合防尘技术应用[A];第十一届中国煤炭学会爆破学术会议论文集[C];2010年
10 褚怀保;杨小林;梁为民;余永强;;巷道掘进中新型装药结构试验研究[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国矿业大学安全工程学院博士研究生 王和堂 李楠;煤尘爆炸及其防治[N];中国能源报;2010年
2 张云;蔡家沟矿难系煤尘爆炸所致[N];山西日报;2004年
3 李彩琴 整理;五大方面细说煤尘爆炸[N];中华合作时报;2005年
4 山西汾河焦煤公司生产处 成轶斌;浅谈如何预防煤尘爆炸事故的发生[N];山西科技报;2008年
5 本报记者 李元友;破解煤尘困局[N];中国企业报;2010年
6 记者彭嘉陵;“3·22”矿难原因初步查明[N];人民日报;2003年
7 本报记者 纳兰海贝;矿工家属眼泪结成了冰[N];西部时报;2005年
8 记者 李学玲 李仑;山西灵石一煤矿煤尘爆炸[N];中国煤炭报;2006年
9 ;煤矿工人安全知识五十条(三)[N];科学导报;2006年
10 何爱平;难以忘却的伤痛[N];中国安全生产报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程磊;受限空间煤尘爆炸冲击波传播衰减规律研究[D];河南理工大学;2011年
2 杨书召;受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究[D];河南理工大学;2010年
3 张大明;输煤巷道煤尘运移规律及治理技术研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 司荣军;矿井瓦斯煤尘爆炸传播规律研究[D];山东科技大学;2007年
5 张伟;基于图像处理的井下煤尘在线检测技术的研究[D];山东大学;2010年
6 杨静;煤尘的润湿机理研究[D];山东科技大学;2008年
7 陈东梁;甲烷/煤尘复合火焰传播特性及机理的研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 刘伟华;基于机器视觉的煤尘在线检测系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
9 李雨成;基于风幕技术的综掘面粉尘防治研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 刘海波;自然权重原理及其在煤矿安全评价中的应用[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 左前明;煤尘爆炸特性及抑爆技术实验研究[D];山东科技大学;2010年
2 丁旭东;干式钻进煤尘在巷道中运移及分布规律的研究[D];安徽理工大学;2012年
3 伍修锟;呼吸性煤尘物理化学特性的研究及应用[D];山东科技大学;2010年
4 罗东澜;煤矿爆炸安全分级评价及其在煤矿工伤保险中的应用[D];重庆大学;2004年
5 胡祖祥;高瓦斯煤层掘进工作面水力压挤技术研究[D];安徽理工大学;2006年
6 李润之;瓦斯爆炸诱导沉积煤尘爆炸的研究[D];煤炭科学研究总院;2007年
7 王洪雨;密闭空间甲烷—煤尘复合爆炸强度研究[D];大连理工大学;2007年
8 王岳;煤尘—甲烷爆炸的实验研究[D];大连理工大学;2006年
9 侯万兵;煤尘—瓦斯混合物爆炸压力研究[D];中北大学;2010年
10 宋殿青;煤矿重大危险源评价方法的研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978