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煤矿火区快速封闭泄爆门研究 被引量：9
1
作者 周西华 李昂 +2 位作者 宋东平 陈猛 孙宝铁 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期125-129,共5页
目前煤矿发生火灾事故后,火区封闭时间过长极易引发瓦斯爆炸等次生灾害,且煤矿现有的阻隔爆技术存在许多不足,针对这些问题,研发一种用于煤矿火区的快速封闭泄爆门。通过对泄爆门的结构设计、封闭与泄爆机制及有益效果等方面进行阐述,... 目前煤矿发生火灾事故后,火区封闭时间过长极易引发瓦斯爆炸等次生灾害,且煤矿现有的阻隔爆技术存在许多不足,针对这些问题,研发一种用于煤矿火区的快速封闭泄爆门。通过对泄爆门的结构设计、封闭与泄爆机制及有益效果等方面进行阐述,并采用流体力学FLUENT软件计算得出不同数量泄爆窗的泄爆门与监控泄爆门前截面的压力、速度之间的变化情况。结果表明:6个泄爆窗比2个泄爆窗的封闭时间快1 200 ms,快速封闭时间节省了68.57%。随着泄爆窗的增多,瓦斯爆炸冲击波压力和传播速度都大幅度降低。当煤矿发生火灾事故封闭火区时,快速封闭泄爆门不仅具有快速密闭功能,也同时具有泄爆功能,为煤矿安全提供新的隔爆技术。 展开更多
关键词 封闭火区 瓦斯爆炸 泄爆门 快速封闭 数值模拟
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大直径瓦斯管道泄爆门泄爆特性试验研究 被引量：6
2
作者 李昂 司俊鸿 +1 位作者 周西华 李雪冰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期109-115,共7页
为研究泄爆门对瓦斯爆炸特性参数的影响,自制大直径瓦斯管道爆炸试验系统,在有无泄爆门2种工况下进行瓦斯爆炸试验;通过高速数据采集模块及工控机采集瓦斯爆炸特性参数,分析其变化特征和泄爆效果。结果表明:瓦斯质量分数为9.5%时泄爆门... 为研究泄爆门对瓦斯爆炸特性参数的影响,自制大直径瓦斯管道爆炸试验系统,在有无泄爆门2种工况下进行瓦斯爆炸试验;通过高速数据采集模块及工控机采集瓦斯爆炸特性参数,分析其变化特征和泄爆效果。结果表明:瓦斯质量分数为9.5%时泄爆门工况下的最大压力是空管工况的1.65倍,压力达到稳定状态的时间有所缩减;爆炸冲击波从测点1传播到测点3时,泄爆门工况下爆炸压力衰减率为62.5%,空管工况仅为14.3%,泄爆门显著衰减了爆炸压力;火焰温度的衰减与泄爆门无关;2种工况下火焰传播速度的最大平均值分别为136.67和113.56 m/s。 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 泄爆门 大直径管道 压力峰值 火焰传播速度
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泄爆面积比对泄爆门封闭泄爆特性的影响研究 被引量：3
3
作者 李昂 司俊鸿 +1 位作者 彭瑞 周西华 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期84-89,共6页
为研究泄爆面积比对泄爆门泄爆特性的影响,运用FLUENT软件建立煤矿井下1∶1巷道模型,在不同泄爆面积比的工况下对瓦斯爆炸传播规律及泄爆过程进行模拟,分析其变化特征和封闭泄爆效果。结果表明:S_(0)工况条件下,压力和温度衰减后保持在0... 为研究泄爆面积比对泄爆门泄爆特性的影响,运用FLUENT软件建立煤矿井下1∶1巷道模型,在不同泄爆面积比的工况下对瓦斯爆炸传播规律及泄爆过程进行模拟,分析其变化特征和封闭泄爆效果。结果表明:S_(0)工况条件下,压力和温度衰减后保持在0.29 MPa和565 K;S_(1)~S_(4)工况条件下,S_(4)比S_(1),S_(2)和S_(3)达到封闭状态时间快780,260,50 ms,封闭时间最大节省70.91%;随着泄爆面积比的增大,封闭火区内的压力的峰值、峰值数量和达到封闭状态时间减小,泄爆能力增强;火焰速度峰值和衰减速率增大;温度的初始峰值、峰值数量和达到稳定状态时间减小,最大峰值反而增大,说明泄爆门对瓦斯爆炸火焰无抑制作用。 展开更多
关键词 泄爆门 瓦斯爆炸 泄爆面积比 泄爆特性 快速封闭
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泄爆门泄爆特性试验及数值模拟研究 被引量：5
4
作者 李昂 司俊鸿 李雪冰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期51-56,共6页
为研究数值模拟边界条件的准确性及泄爆门对瓦斯爆炸的抑制作用,自制大直径爆炸管道试验装置,在瓦斯体积分数9.5%条件下进行瓦斯爆炸试验,同时运用FLUENT软件模拟整个爆炸传播过程,通过对比分析试验数据与模拟结果,分析其变化特征和泄... 为研究数值模拟边界条件的准确性及泄爆门对瓦斯爆炸的抑制作用,自制大直径爆炸管道试验装置,在瓦斯体积分数9.5%条件下进行瓦斯爆炸试验,同时运用FLUENT软件模拟整个爆炸传播过程,通过对比分析试验数据与模拟结果,分析其变化特征和泄爆效果。结果表明:爆炸冲击波从测点2传播到测点3时,试验和数值模拟方式下压力峰值衰减率分别为51.40%和51.28%,偏差率为0.23%,泄爆门能显著衰减爆炸压力;2种研究方式下温度变化规律相同,测点2、3温度峰值偏差分别为6.99%和6.43%,但泄爆门对火焰温度没有抑制作用;通过对比研究发现,两者得出的结论和变化规律吻合,证实了数值模拟的数学模型、边界条件和初始条件的准确性。 展开更多
关键词 泄爆门 瓦斯爆炸 大尺寸管道 爆炸压力 数值模拟
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可封闭火区的泄爆门结构设计及性能研究 被引量：1
5
作者 李昂 彭瑞 +1 位作者 司俊鸿 周西华 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第5期116-121,共6页
针对目前煤矿泄爆装置的不足,设计了新的泄爆门,对结构、泄爆机理及有益增效进行了论述,运用FLUENT软件在不同工况条件下进行瓦斯爆炸模拟,通过监测爆炸压力、火焰温度和火焰速度分析其变化规律,验证泄爆门的泄爆效果。结果表明:在瓦斯... 针对目前煤矿泄爆装置的不足,设计了新的泄爆门,对结构、泄爆机理及有益增效进行了论述,运用FLUENT软件在不同工况条件下进行瓦斯爆炸模拟,通过监测爆炸压力、火焰温度和火焰速度分析其变化规律,验证泄爆门的泄爆效果。结果表明:在瓦斯体积分数为9.5%工况下,防爆墙产生的爆炸压力峰值最大,压力衰减后一直维持在0.29 MPa,高压环境下对巷道内围岩和设备造成持续损坏,而泄爆门能够快速泄压,使火区达到无新风封闭状态,减少二次爆炸和次生灾害的发生;在瓦斯体积分数5.5%~11.5%工况下,瓦斯爆炸特性参数整体变化规律相同,随着瓦斯体积分数的增大,瓦斯爆炸特性参数先增大后减小;泄爆门的泄爆能力与瓦斯体积分数无关,无论瓦斯体积分数如何变化均以相同时间泄压和封闭火区。 展开更多
关键词 泄爆门 防爆墙 瓦斯爆炸 结构设计 泄爆特性
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不同工况下泄爆门快速封闭泄爆特性试验研究 被引量：1
6
作者 李昂 司俊鸿 +1 位作者 赵希栋 周西华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期92-97,共6页
为研究泄爆门对瓦斯爆炸特征参数的影响,并验证其泄爆效果和快速封闭性能,自制大尺寸瓦斯爆炸管道试验系统,在瓦斯体积分数为5.5%、7.5%、9.5%和11.5%的工况下进行爆炸试验,通过数据采集系统收集瓦斯爆炸特性参数,分析其变化特征和泄爆... 为研究泄爆门对瓦斯爆炸特征参数的影响,并验证其泄爆效果和快速封闭性能,自制大尺寸瓦斯爆炸管道试验系统,在瓦斯体积分数为5.5%、7.5%、9.5%和11.5%的工况下进行爆炸试验,通过数据采集系统收集瓦斯爆炸特性参数,分析其变化特征和泄爆效果。结果表明:4种工况下,爆炸压力波压力峰值分别衰减了42.25%、50.54%、53.27%和52.88%;随着瓦斯体积分数的增大,爆炸压力峰值以二次函数关系衰减,平均封闭火区14 h,说明泄爆门具有显著泄爆特性和快速封闭火区的作用;温度变化特征基本一致,无论瓦斯体积分数如何变化,泄爆门对瓦斯爆炸火焰没有抑制作用;4种工况下火焰传播速度最大平均值分别为103.56、105.73、136.67和138.34 m/s。 展开更多
关键词 泄爆门 瓦斯爆炸 大直径管道 快速封闭 压力峰值
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