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摘要:针对胶带运输巷火灾时期有毒烟气蔓延严重威胁工作人员的生命安全问题,提出利用水幕阻烟法抑制火灾烟气传播,搭建小尺寸实验台研究水幕对矿井巷道火灾烟气的阻挡效果.通过分析火灾烟气的运移规律,测量温度分布、非水溶性火灾烟气体积分数的变化,检验矿井运输巷内设置水幕阻烟的有效性.实验结果表明:水幕开启后,其下游空间烟气体积分数降低,能够有效阻止火灾烟气的扩散;水幕远离烟气源、增加水幕层数、水幕向上喷射、喷头压力增大均能够提高水幕的阻烟效果.实验为矿井巷道等地下建筑的防排烟设计提供了思路,对火灾的救援与人员的疏散具有重要意义....
摘要:为研究不同装药位置对深部聚能爆破增透的效果,构建了不同装药位置的数值模型,运用理论分析、数值模拟和现场应用相结合的方法,分析了深孔聚能爆破不同装药位置周围的应力分布和裂隙发育状态,开展工程试验考察了周围抽采钻孔瓦斯浓度和瓦斯纯量的变化.研究结果表明:不同装药位置相比,中端装药时爆破有效影响范围较大、应力作用时间较长,里端装药时较小,外端装药时最小;聚能爆破中端装药,其爆轰波和应力波作用于煤体的时间较长且应力值更大,爆破产生的裂隙深度主要在轴向上加深,轴向裂隙和径向裂隙比其他装药方式均有增加;爆炸产生的爆生气体与空气波二次作用产生反射波,延长了作用时间,有助于裂隙扩展,加速了赋存瓦斯解吸和流动,爆破效果更好;深部聚能爆破中部装药能够有效地提高煤层的透气性和瓦斯抽采率....
摘要:为提高瓦斯抽采钻孔的抽采浓度,实现煤矿瓦斯回收利用,针对现有的“一体式囊袋两堵一注”封孔器漏气问题,对其工艺进行改进,设计出“两堵一注一排”封孔装置,并进行井上试验研究和井下工程试验,对比分析2种封孔器的抽采效果.结果显示:井上试验“两堵一注一排”新工艺注浆段密实,“一体式囊袋两堵一注”出现明显的空白段;井下在相同煤层条件下,“两堵一注一排”新工艺抽采90天平均瓦斯体积分数为75%,“一体式囊袋两堵一注”抽采瓦斯体积分数为55%....
摘要:针对平煤某矿己15-24070(下)综放工作面瓦斯含量高、易超限影响安全生产的难题,采用COMSOL数值模拟软件建立三维抽采模型,结合固体力学、达西定律,研究了钻孔间距、钻孔直径对卸压范围和瓦斯压力衰减规律的影响,确定出合理抽采参数.在此基础上,提出己15-24070(下)综放工作面采用平行钻孔布置方式.现场实践表明:恰当布置钻孔间距、钻孔直径能够显著提高瓦斯抽采率,从卸压瓦斯抽采量角度考虑己15-24070(下)综放工作面钻孔间距3~5m,直径0.1~0.133m时,工作面顺层钻孔瓦斯抽采效率达到29%,抽采效果明显....
摘要:为提高长通道内部挡烟性能,揭示挡烟垂壁在长通道烟流控制中的作用,利用数值模拟方法研究挡烟垂壁与火源的距离分别为4.2、6、9、12 m,垂壁高度在0.3~0.9m时顶棚附近烟气温度纵向分布;拟合模拟数据得出挡烟垂壁位置与高度综合影响下长通道挡烟垂壁下游温度纵向分布预测公式,并通过1∶5小尺寸通道火灾试验对预测公式进行验证.结果表明:挡烟垂壁对其上下游烟气温度分布的影响分别表现为减缓衰减与加速衰减2种效果;随着垂高的增加,垂壁上游温升值增大,下游温升值减小,且下游温度衰减速率与垂壁高度有线性关系;挡烟垂壁离火源越远,烟气温度纵向衰减越慢,高温危险区域越大;试验温度数据与公式预测值二者吻合较好,验证了数值模型的有效性....
摘要:为揭示挡烟垂壁对狭长通道火灾烟气特征及温度分布的影响,运用火灾动力学软件FDS,研究了狭长通道内不同高度挡烟垂壁下火灾烟流运动行为,重点探讨了密度跳跃过程及近火源区烟气特征参数变化.结果表明:挡烟垂壁增加了密度跳跃中翻滚区的长度,缩小了卷吸空气范围,造成烟气质量流率相应减少;挡烟垂壁对烟气垂直速度分布的影响主要作用在挡烟区,且与垂壁高度有关;垂高大于0.3 m,受挡烟垂壁高度影响,在垂直高度1.5~2 m位置出现一定速度的烟气逆流,速度分布曲线呈现与无挡烟垂壁不同的凹陷区,非挡烟区烟气垂直速度服从高斯分布;与无挡烟垂壁相比,挡烟垂壁上游顶棚附近温度普遍增高,下游温度衰减速率随挡烟垂壁高度的增加而加快....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:建立了高温水解-溴离子选择电极法测定煤中溴含量的方法,优选并确定高温水解提取煤中溴的最佳条件:煤样取样量0.80g、高温水解温度1 100℃、停留时间25 min、氧气流量为0.2 L/min、水蒸气通量为0.9 mL/min、吸收液为10 g/L的NaOH溶液.研究表明在此优化条件下吸收液中的溴全部以Br-形式存在,用离子选择电极法测定消解液中Br-的量时,选择TISAB总离子强度调节缓冲溶液作为本方法的离子强度调节剂,测试温度为25℃、响应时间约为1 min.在此条件下,用岩石标准样进行验证,多次测定其误差均在标样规定的误差限内.本方法可消除试剂的基质效应和管道记忆效应,与其他方法相比,具有经济、简便和不需要贵重仪器等优点,因而能广泛用于煤和其它地质样品中溴含量的日常分析....
摘要:为提高煤矿喷雾除尘效率,揭示雾滴蒸发和存活时间的影响因素,基于差分方法,使用MATLAB软件编制雾滴蒸发过程仿真试验程序,研究了雾滴初始半径、雾滴与风流的初始相对速度、雾滴初始温度,以及巷道风流初始温度、湿度、风压共6个关键影响因素与存活时间的关系;采用逐步回归方法构造了包含5因素的雾滴存活时间计算方程.结果表明:在目前煤矿采用的雾化降尘工艺范围内,除雾滴初始温度外的其他5个因素对雾滴存活时间的影响均较为显著;构建的雾滴存活时间综合计算方程能合理计算雾滴的存活时间....
[期刊论文] 周新华 刘丹 王安琪
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CSTPCD 北大核心
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摘要:渗滤液回灌能加速生化反应器填埋场的稳定,而回灌参数决定了回灌加速效果.为研究不同回灌条件下填埋场的稳定化进程以选择最佳回灌参数,在考虑含水率、VFA浓度和温度对垃圾降解影响的条件下,基于COMSOL Multiphysics 5.0建立了二维降解-渗流-温度耦合回灌模型并进行了验证;并采用本模型模拟单次回灌量为4L的点源回灌,回灌频率分别为1、2、3d·次-1,结果显示2d·次-1的回灌条件下填埋场最先达到相对稳定状态;对比分析VFA浓度、垃圾降解速率、甲烷菌浓度的变化趋势,结果表明高回灌频率更有利于填埋场加速进入甲烷化阶段,而在确保含水率低影响的情况下低回灌频率更有利于进入稳定化阶段,因此实际工程中要综合考虑以选择合适的回灌参数....
摘要:为确定瑞安矿煤堆自燃的环境风速,提高煤堆自燃的预判能力,使用COMSOL Multiphysics 5.0数值仿真软件,开展了5个不同尺寸分别在孔隙率0.2~0.6和环境风速0.05 m/s~13 m/s条件下堆放180 d的自热-自燃过程数值模拟.结果表明,煤堆自燃风速范围因孔隙率和堆放参数不同而异,孔隙率越小煤堆的自燃风速范围越宽,且最小、最易、最大自燃风速与孔隙率之间具有幂函数关系;影响煤堆最小、最易、最大自燃风速显著的参数分别为顶宽、底宽、高度、角度和孔隙率、孔隙率、高度和孔隙率,并构建了三个自燃风速的合理解算方程....
摘要:为探明胶带巷火灾蔓延及烟气的流动规律,以美国职业安全与卫生研究所进行的一组全尺寸巷道火灾试验为背景,应用数值模拟技术,结合输送带燃烧特性,建立火焰在输送带上传播的数值模型并验证模型的有效性,重点研究火源功率在2和4MW条件下,风速在0.5~4m/s范围内,输送带平均延燃速率和近火源区巷道内部温度分布.结果表明:风速对输送带的初始延燃速率有较大影响,火源功率对火焰在输送带上蔓延距离影响显著,火灾平均蔓延速率与风速呈正相关关系,巷道纵向方向温度分布规律受风速影响表现不同,顶棚附近温度随风速增加而降低,距底板1.5 rn高度处温度随风速增加而升高....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:为了探析井工煤矿受限辅运巷无轨胶轮车行驶过程中的扬尘分布规律,采用数值模拟方法构造三维模型对不同行驶速度和方向下车辆扬尘浓度分布进行了研究,分析了呼吸带高度车辆扬尘浓度分布受车速与行驶方向影响的规律.结果表明,无轨胶轮车的行驶增加了扬尘浓度并改变扬尘在呼吸带高度的分布趋势,加重非车辆行驶一侧的扬尘污染;扬尘浓度随车速呈近似直线增加关系;车辆逆风行驶比顺风行驶时的扬尘污染程度更大....
摘要:SNCR烟气脱硝技术中最主要的化学反应是氮氧化物与氨气的反应.文中揭示了氨气脱硝的反应机理,从而有助于提高脱硝效率,提出并建立了NO,NO2,O2和NH3反应动力学模型.通过模型计算,分析了NO-NH3、NO2-NH3和O2-NH3反应吉布斯自由能、反应速率常数,以及反应温度对反应速率的影响.由结果可知:温度在1000-1400K的范围内,NO-NH3,NO2-NH3和O2-NH3反应能自发进行,反应限度很深;在相同浓度、反应温度的条件下,NO2-NH3,O2-NH3和NO-NH3的反应速率常数逐渐变小,反应温度的升高对于NO-NH3,NO2-NH3反应的影响不明显,但对于提高O2-NH3反应的效果非常明显,即在相同的条件下,O2比NO,NO2更容易与NH3反应.结论表明,在水泥回转窑的实际生产过程中,应严格控制过量空气系数....
摘要:为提高煤堆自燃的防治效果,降低经济成本和提高施工的灵活性,基于煤堆自燃理论,使用COMSOLMuliiphys-ics 5.0数值仿真软件,建立煤堆自燃模型,研究了煤堆最高温度和自然发火期变化及相关措施实施后最高温度降低规律,对比了单独压实、独立风障和风障联合压实的温度降低量,优化了联合措施的工艺.结果表明,煤堆孔隙率越小,自燃风速范围越宽,最小、最易、最大自燃风速越大;单独进行煤堆压实存在因孔隙率增加而降低的最低不宜风速;针对6 m高煤堆单独使用风障时,只有风障高12 m、距离煤堆25 m才能避免煤堆自燃;风障联合压实措施中,风障高7.5~9m,设置距离煤堆10~30 m即能保证煤堆不自燃.说明联合的煤堆最高温度降低量更大,且能扩大压实的适用范围,降低风障高度,节约经济成本,增加风障现场施工的灵活性....
摘要:考虑高负载皮带输煤巷中继站粉尘浓度过高且尘源复杂的特点,以同忻矿主斜井中继站为研究对象,采用现场实测和实验分析相结合的方法对粉尘产生强度、浓度变化、粒径分布等特性进行研究分析,设计研发了基于多种传感器联合监测的全自动气水雾化除尘系统,并应用于现场。结果表明:中继站内粉尘产生强度高达3.344×105 mg/min,且以呼吸性粉尘为主,污染严重;全自动气水雾化除尘系统的运行使得中继站内全尘和呼尘的质量浓度均下降85%左右,降尘效果明显,具有良好的实用推广性。...
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI
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摘要:为了提高煤与瓦斯突出预测的准确性、保障采掘工作面的安全、高效推进和降低防突工程成本,根据“三率”(预测突出率、突出预测准确率、不突出预测准确率)各自具有的合理区间属性和权重,以张集煤矿采掘工作面为例,采用区间数关联决策方法,得出综合预测指标 F′的最优化区间为[370,380];根据加权灰靶决策方法,得出预测指标临界值排序为400、390、380等;取最优化区间和排序靠前的临界值的交集,得到煤与瓦斯突出综合预测指标 F′的临界值为380,并开展现场应用。结果表明,考虑评价指标的区间属性,并取预测指标区间与排序靠前的临界值的交集作为煤与瓦斯突出预测综合指标 F′的最优临界值方法是合理的。...
摘要:为探讨煤矿井下无轨胶轮车行驶过程中扬尘分布规律和影响因素,基于COMSOLMultiphysics5.0建立井下无轨胶轮车行驶过程中扬尘的三维模型.研究积尘负荷、风速、颗粒密度、颗粒直径、无轨胶轮车行驶速度等5因素5水平25种情况下,扬尘浓度的分布.分析以上5个因素在不同空间位置上对扬尘浓度的影响水平.结果表明:无轨胶轮车行驶时巷道内不同高度处扬尘浓度分布趋势不同;积尘负荷对全巷道扬尘浓度均有显著影响;无轨胶轮车尾后5m至车头前23 m范围内风速对扬尘浓度无影响;行驶速度对无轨胶轮车头前3~28 m范围内中间高度和行车侧扬尘浓度有显著影响,颗粒密度和直径对无轨胶轮车头前23 ~ 28 m范围内中间高度和行车侧扬尘浓度有显著影响....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:通过纯种分离获得LAS优势降解菌,以活性炭纤维为载体挂膜形成强化吸附性生物膜进行洗浴废水处理实验研究;并在动态实验条件下,与单纯活性炭吸附和普通吸附性生物膜处理工艺进行了对比.实验结果表明:在相同的反应条件下,强化吸附性生物膜对LAS、COD的去除率比普通吸附性生物膜高7.63%和4.2%;当进水流量为1.5 L/h,HRT为4h,曝气量为1.5 mg/L时,其对洗浴废水中LAS、COD和NH3-N的去除率分别为87.14%、85.87%和74.89%....
摘要:通过对含丝炭层与不含丝炭层典型煤样的热重与热解实验,以活化能为煤自燃倾向性指标,研究古山矿065-2煤层自然发火特性;测定实验煤样在不同热解温度下CO、CH4、C2 H4的浓度及浓度随温度的变化规律,结果表明:典型煤层氧化分解属一级化学反应,丝炭煤着火温度低、自然发火倾向性强,须重点监测和防治。在实验研究的基础上,结合指标气体选择的一般原则,建立以CO为主、C2 H4为辅的自然发火指标气体体系,提高煤炭早期自燃预测、预报的准确度,以预防矿井发生火灾。...
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:以白石水库为研究对象,进行了高锰酸钾与沸石联用处理低温低浊微污染水源水实验研究.结果表明,对于北方冬季低温低浊微污染水,采用高锰酸钾预氧化、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混凝沉淀后进行沸石吸附可有效降低水源水中3种主要污染因子:浊度、高锰酸盐指数和氨氮,使出水水质达到生活饮用水卫生标准....
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