井下煤尘爆炸特性及降尘抑爆技术研究
作为井下五大自然灾害之一,煤尘不仅危害工人的身体健康,而且存在爆炸的危险。随着煤炭资源开采的机械化、自动化程度越来越高,煤尘的产生量也越来越多,开展对煤尘爆炸理论的研究,以及对煤尘防治装置的改进,变得更为急迫。
本文首先介绍了文章的研究背景与意义,并对国内外的煤尘爆炸机理、煤尘爆炸传播规律和煤尘防治技术进行了分析和总结。之后描述了煤尘爆炸的基本过程,从热爆炸理论和自由基原理两个角度简述了煤尘爆炸的化学反应机理并说明了煤尘爆炸威力的影响因素,然后简单解释了煤尘爆炸冲击波在不同类型的巷道中衰减原因,为下文的数值仿真奠定了理论基础。
为研究煤尘爆炸的冲击波在不同初始条件下的传播规律,建立了直巷道模型,并利用CFD仿真软件Fluent分析了不同瓦斯含量、煤尘浓度和煤尘粒度时,直巷道内冲击波超压的变化趋势。结果表明:煤尘混合物爆炸冲击波的超压值以及压力值的上升速度随着瓦斯含量的增加呈现先增大后减小的趋势;冲击波超压值随煤尘浓度的增大而先增大后减小;煤尘粒径的变化对爆炸冲击波超压和火焰温度及其速度的影响显著,粒度越小,火焰速度和温度越高。
为研究复杂巷道中煤尘爆 ...