收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究

李润之  
【摘要】:煤矿现场条件复杂,影响瓦斯爆炸的因素很多,诸如点火能量、初始压力、初始温度等都有可能对瓦斯爆炸造成重大影响。针对这些问题,综合运用理论分析、实验研究及数值模拟等方法,对点火能量、初始压力对瓦斯爆炸特性的影响进行了系统的研究。 对瓦斯爆炸表征参数、点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响及爆炸判据等进行了理论分析,并通过引入适用于真实气体的范德华方程,推导出了高压环境下瓦斯定容爆炸压力的理论计算式。 运用自行研制的DHN-200型高能电火花能量发生器、ZL-1型点火控制器、高压环境气体爆炸特性试验装置等实验设备,对不同瓦斯浓度、不同点火能量以及不同初始压力条件下的瓦斯爆炸特性进行了系统的实验研究。 通过实验研究发现,瓦斯浓度与最大爆炸压力、最大压力上升速率及点火延迟时间均呈不同的二次函数关系变化。在确保能点爆瓦斯的前提下,随着点火能量的增大,瓦斯爆炸最大爆炸压力及最大压力上升速率变大,点火延迟时间缩短,爆炸极限范围变宽,且点火能量与各参数均呈不同的指数函数关系变化,越偏离最佳瓦斯爆炸浓度,点火能量对以上各参数的影响越明显。初始压力与爆炸极限呈指数关系变化,在高压环境下,即使超出了爆炸上限浓度的瓦斯亦能在较短的时间内发生爆炸,且爆炸威力相当大。初始压力与点火能量两者的耦合对瓦斯爆炸上限的影响要比单纯一种影响因素对瓦斯爆炸上限的影响效果明显,且在本试验所采用的初始压力及点火能量范围内,初始压力对瓦斯爆炸上限影响效果要比点火能量对瓦斯爆炸上限的影响效果明显。 在高压和高点火能量条件下,瓦斯爆炸极限超出了原来的范围5%-16%,为此提出了临界爆炸极限这一概念,为煤矿有效的预防瓦斯爆炸事故的发生及事故调查提供了新的依据。 对常温常压、高点火能量及高压条件下的瓦斯爆炸过程进行了数值模拟研究,模拟结果清晰的显示了爆炸过程中各参数的流场分布特征,分析了爆炸压力、火焰温度、反应速率等参数在不同条件下的爆炸过程中的发展变化情况,得出了相应的变化规律。 本文得到的一些规律性的结论,对瓦斯气体安全指标及行业标准的修定、矿井瓦斯爆炸事故的预防及事故调查分析等均具有重要的指导意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 龚孟君;高沼气薄煤层放炮落煤引起瓦斯爆炸的可能性[J];煤矿安全;1987年02期
2 聂百胜;何学秋;张金锋;谷小敏;胡铁柱;;泡沫陶瓷对瓦斯爆炸过程影响的实验及机理[J];煤炭学报;2008年08期
3 唐建军;;水抑制瓦斯爆炸的实验综述[J];陕西煤炭;2008年06期
4 赵小军;;浅谈预防瓦斯爆炸的措施[J];科技情报开发与经济;2011年09期
5 杨富 ,胡学义;从山西省八起煤矿瓦斯爆炸事故中吸取教训[J];劳动保护;1993年08期
6 闫志铭,武建国;事故树在分析采煤工作面瓦斯爆炸事故原因中的应用[J];矿业安全与环保;2002年05期
7 彭桂剑;浅谈处理瓦斯爆炸事故时的技术要点和难点[J];煤矿安全;2004年11期
8 江严;爆炸之后该警醒[J];江淮法治;2004年11期
9 林彬,肖素光,隆泗,冯娟;基于AVR mega系列单片机控制的瓦斯爆炸演示装置[J];煤矿机械;2005年02期
10 李静;徐健;;磁场对瓦斯爆炸过程中火焰传播的作用[J];煤炭科学技术;2006年11期
11 王磊;;矿难的政策学思考[J];科教文汇(上半月);2006年12期
12 包英彬;地面雷电引起井下瓦斯爆炸事故浅析[J];煤矿安全;1984年11期
13 海彦合,王聚仓;激光在矿井中的应用[J];陕西煤炭技术;1997年04期
14 张功钰;介绍几种瓦斯爆炸后的自救与互救方法[J];江西煤炭科技;1998年01期
15 罗万林;42个生命的代价[J];劳动保护;1999年09期
16 张恩卫 ,彦利;专家表示:山西煤矿频发瓦斯爆炸与地质变化无关[J];资源.产业;2001年11期
17 张世良,刘兴晖;一次煤矿瓦斯爆炸事故的分析[J];煤矿安全;2004年07期
18 李树刚;李孝斌;林滢;宋久壮;王成武;;矿井瓦斯爆炸感应期内光学特征实验研究[J];煤炭学报;2007年02期
19 李静;;磁场对瓦斯爆炸过程中火焰传播影响的实验研究[J];爆破器材;2007年03期
20 卢楠;陈德展;董川;;瓦斯爆炸极限及反应热力学温度的计算[J];山东师范大学学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨秀云;周丽萍;;屯兰煤矿“2·22”瓦斯爆炸急诊伤员院内接诊和分流模式与意义探讨[A];《中华急诊医学杂志》第九届组稿会暨第二届急诊医学青年论坛全国急危重症与救援医学学习班论文汇编[C];2010年
2 白俊清;程光;;我国瓦斯爆炸伤害救治过程中存在的问题与今后研究方向[A];第六届全国中西医结合灾害医学学术会议学术论文集[C];2010年
3 樊新海;卫芳;;瓦斯爆炸烧伤的救治特点[A];第七届全国烧伤创疡学术会议论文汇编[C];2002年
4 邓军;王华;罗振敏;炎正馨;;矿井多元瓦斯爆炸特性及阻爆材料实验研究[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
5 樊小涛;蔡周全;;瓦斯爆炸对动物损伤的试验研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 宫广东;刘庆明;白春华;;管道中瓦斯爆炸特性的数值模拟[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(上册)[C];2009年
7 郭艳;;煤矿井下工人突发群体烧伤的护理[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
8 傅学华;;预测瓦斯爆炸危险性的专家系统的研制[A];全国青年管理科学与系统科学论文集(第1卷)[C];1991年
9 刘鸿;宁振刚;段砚方;邢娟娟;张清;;MEBO治疗成批瓦斯爆炸烧伤的体会[A];第七届全国烧伤创疡学术会议论文汇编[C];2002年
10 杨晋杰;林志铭;王晓君;李焕生;黄章宇;游世祥;郭光华;李国辉;;矿井内瓦斯爆炸烧伤1087例临床分析[A];中华医学会第六届全国烧伤外科学术会议论文汇编[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨春丽;突出诱发瓦斯爆炸数值模拟及实证研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
3 杨应迪;瓦斯爆炸对矿井通风网络的动力效应研究[D];安徽理工大学;2011年
4 徐景德;矿井瓦斯爆炸冲击波传播规律及影响因素的研究[D];中国矿业大学(北京);2003年
5 李坤;煤矿动态通风网络分析系统及继发性灾害发生规律[D];清华大学;2010年
6 李孝斌;矿井瓦斯爆炸感应期内反应动力学分析及光学特征研究[D];西安科技大学;2010年
7 罗振敏;瓦斯爆炸抑制材料的特性及抑爆作用研究[D];西安科技大学;2009年
8 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
9 尉存娟;水平管道内甲烷—空气预混气体爆炸过程研究[D];中北大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳红;受限空间内瓦斯爆炸过程的反应动力学特性研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
2 彭正庄;冲击波引起瓦斯爆炸的动力学特性仿真研究[D];武汉科技大学;2012年
3 胡婷婷;瓦斯爆炸及催化氧化的机理研究[D];山西大学;2010年
4 秦俊非;智能瓦斯爆炸实验系统的研究与设计[D];河南理工大学;2009年
5 陈彩云;瓦斯爆炸对局部通风网络风流影响的数值模拟研究[D];安徽理工大学;2010年
6 白岳松;受限空间瓦斯爆炸传播规律数值模拟研究[D];太原理工大学;2012年
7 孙威;掘进工作面瓦斯爆炸安全评价系统研究[D];西安科技大学;2010年
8 黄文祥;变点火能作用下瓦斯爆炸火焰传播特征实验研究[D];西安科技大学;2010年
9 沙爽;煤层气吸附塔爆炸危险性的实验研究[D];东北大学;2008年
10 李铮;瓦斯爆炸及其细水雾抑制的实验研究[D];大连理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朔雪;瓦斯发电 背后是企业的竞争[N];山西日报;2006年
2 记者 钟瑜、胡光华;丰矿综合开发瓦斯变害为利[N];江西日报;2005年
3 记者 张羽 陈忠华;隰县煤矿发生瓦斯爆炸[N];新华每日电讯;2004年
4 李虎军;瓦斯爆炸的科学问题[N];南方周末;2005年
5 李景卫;定向钻井抽取瓦斯使瓦斯变害为宝[N];中国石油报;2005年
6 辽宁朝阳市 孙守仁;煤矿不妨设置安全庇护所[N];中国安全生产报;2009年
7 李杨 陈永君;甘肃瓦斯爆炸29人遇难[N];经理日报;2006年
8 记者 吴振江;全力以赴抓好安全生产工作[N];延边日报;2006年
9 ;辽省阜新矿业(集团)公司孙家湾煤矿海州立井“2·14”特别重大瓦斯爆炸事故调查报告[N];中国煤炭报;2005年
10 安杰尔;处理瓦斯爆炸的技术要点和难点[N];中国矿业报;2006年
 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