基于物联网的煤矿瓦斯爆炸事故防范措施及典型事故分析

分析了死亡47人的焦家寨煤矿“11·5”特别重大瓦斯爆炸事故原因,即煤矿井下供电系统不可靠,多次无计划停电,造成局部通风机停风,进而造成瓦斯积聚,瓦斯浓度达到爆炸界限;在瓦斯电不闭锁和未采取排放瓦斯措施的情况下,违章送电、送风;动力电缆两通接线盒失爆产生电火花,引爆瓦斯。提出了防止类似事故发生的措施,即加快煤矿物联网研究和应用,加强煤矿防爆电气设备等矿用安全标志准用产品生产、运输、仓储、使用、维护等全过程管控;采用物联网技术,实现瓦斯多级监管,瓦斯风电闭锁;采用物联网技术,实现供电和通风系统及设备多级监管,及时发现供电和通风系统事故隐患,确保连续供电和供风。     

煤矿隔爆技术发展现状及其应用

对目前国内广泛应用的被动隔爆技术和自动隔爆技术等防爆抑爆技术进行了总结和概述,分析其优缺点,并在此基础上分析介绍了国内外一些优秀研究成果,提出采用真空腔体技术,新型水幕隔爆技术,多孔材料隔爆技术等抑制瓦斯爆炸,这些技术有可能为国内瓦斯防治领域开辟新的途径。     

ABD—1型瓦斯报警断电仪的前期警报作用

防止煤矿瓦斯爆炸一直是人们十分重视的问题,因为它关系到煤矿生产和工人的生命安全。为了解决和预防瓦斯爆炸事故,已经形成了一个专门的学科,称为防爆技术。长期以来,井下绝大部分的瓦斯点燃事故多由电火花引起。因此,在人们的概念中,防爆技术是指电气设备而言的。但是,随着采煤机械化的发展,摩擦火花引燃瓦斯的事故发生并日益增多了,防爆技术的概念也相应被人们扩大了。电气火花的防爆一般都可以用隔爆外壳将它“包”起来,然而摩擦火花就无法采用“包”的办法解决。国外对摩擦火花的防爆问     

初始瓦斯浓度对爆后气体成分影响研究现状

瓦斯爆炸是煤矿主要灾害之一，初始瓦斯浓度会对爆后有毒有害气体的产生以及浓度变化规律产生重要的影响。瓦斯爆炸后产生的毒害气体是造成群死群伤的主要原因之一，分析初始瓦斯浓度对爆后气体成分影响的研究现状，将为不同初始条件下瓦斯爆炸后气体成分及变化规律提供方向，同时为瓦斯爆炸灾害的控制、救援以及事故调查提供重要的理论依据。     

煤矿用隔爆箱体加工工艺的优化设计

煤矿井下是瓦斯等易然易爆气体浓度较高的场所,根据国家安全标准,煤矿用电气转换控制器都要求具有防爆功能。对控制器隔爆箱体隔爆工作面的厚度、隔爆距离、平面度和表面粗糙度都有严格的要求。目前,隔爆箱体大部分都是焊接件,加工时易变形,隔爆面的平面度难保证。同时焊接件易变形,安装尺寸难保证,元件装不上。因此,针对以上存在的问题,对隔爆箱体的加工工艺进行了一系列的优化设计,保证了箱体的质量,隔爆等各项参数。     

隔爆水幕抑制瓦斯爆炸的管道实验研究

为了有效地减少瓦斯爆炸事故的发生,降低其破坏能力,研发了一种隔爆水幕抑制瓦斯爆炸的管道实验系统,并通过该实验系统分别进行了有无水幕、不同瓦斯浓度、不同流量条件下隔爆水幕作用效果的对比实验,研究了隔爆水幕对瓦斯爆炸的阻隔效果。研究结果表明,隔爆水幕有良好的阻隔效果,在瓦斯浓度为9.5%、喷头喷水流量为16.4 L/min时隔爆效果最佳。     

低浓度瓦斯发电安全保障措施解析

低浓度瓦斯发电可以节能减排,创造收益,但存在较大的安全隐患.通过对瓦斯发电工艺的分析,对容易产生回火爆炸的位置加装阻火、防爆、泄压部件,确保发电机不会出现回火;同时,通过后续安装自动阻爆装置、水封阻火泄爆装置及抑爆装置等3级瓦斯输送保障装备,将瓦斯回火产生的爆炸控制在一定范围内,消除低浓度瓦斯发电的安全隐患.     

突出煤矿智能防爆应急风门系统应用

为了减少突出煤矿的安全隐患,提出了智能防爆应急风门系统的慨念;介绍了设备安设地点和工作原理;分析了矿井全风压E点的通风变化情况,风路BE的判别式,不设应急风门系统的安全隐患;通过案例分析,得出了发生小型突出时,应急风门系统不仅能有效的利用矿井主风机风压,还能阻止突出瓦斯逆向,也能安全调控瓦斯浓度在爆炸界限之外经回风巷安全的排出至地面,还能防止瓦斯燃烧时火焰在巷道中蔓延,有利于节约排瓦斯的时间,更有利于安全救灾避灾,以减少突出后的次生灾害发生,智能防爆应急风门系统设计具有可行性。     

CBF程控闭锁发爆器的研究

介绍了新研制了ＣＢＦ程控闭锁发爆器的结构，原理，该发爆器具有瓦斯限闭锁，瓦斯浓度连续监测，网络故障检测和瓦斯浓度传感器的放断冲击等功能，可广泛用于有突出的危险的矿井。     

瓦斯抽采管路自动阻爆技术

为了提高瓦斯抽采系统的安全性,对抽采管路的阻火防传爆技术进行了研究。采用三重红外火焰探测技术拾取爆炸火焰红外光辐射信息,并传递至PLC控制器,控制器驱动液压快速阀门关闭,从而实现瓦斯抽采管路的快速准确阻爆。建立了瓦斯抽采管路阻爆试验模型,通过模拟试验验证了阻爆技术的合理性与可靠性,阻爆阀门动作时间小于100 ms,且有效阻止了爆炸火焰的蔓延。     

2种气体状态下瓦斯爆炸极限范围的研究

为研究2种气体状态下的瓦斯爆炸极限附近的瓦斯爆炸压力规律,运用20 L爆炸特性测试系统,对不同瓦斯浓度下瓦斯爆炸压力变化进行记录,绘图,从而直观性分析瓦斯爆炸压力规律及确定瓦斯爆炸极限范围。研究得出了2种气体状态下瓦斯爆炸上下限的瓦斯浓度范围,确定了瓦斯爆炸极限。同时,还得出在浓度相差不大的瓦斯爆炸压力的大体趋势为,在静止状态下点火后瓦斯爆炸压力随时间增长缓慢增长,而湍流状态下点火后瓦斯爆炸压力增长较为迅速。     

瓦斯爆炸极限的理论计算及影响因素探析

瓦斯爆炸是煤矿生产的主要灾害之一,了解瓦斯的爆炸极限对瓦斯防治是极其重要的。该文从理论上近似的计算出瓦斯的爆炸极限,并且分析了瓦斯爆炸极限不是固定不变的,而是受其它可燃气体、初始温度、初始压力、煤尘和惰性气体等因素的影响。     

初始压力对矿井瓦斯爆炸过程影响的理论研究

初始压力是矿井瓦斯爆炸的发生和传播过程中的一个重要影响因素,本文研究了初始压力对于瓦斯混合气体的最低点燃温度、可燃上限的影响,并根据质量、动量、能量守恒原理,推导建立了考虑初始压力p0时的爆轰参数计算公式,计算出煤矿巷道不同初始压力下的爆轰参数,分析瓦斯混合气体的初始压力p0对于瓦斯爆轰各个参数的影响。     

掘进巷道瓦斯爆炸冲击波状态参数的结构分析

分析了掘进巷道瓦斯爆炸的基本特点,建立了掘进巷道瓦斯爆炸物理模型。利用爆炸力学、爆炸动力学和爆轰理论确定了瓦斯爆炸一维定常流动的基本关系,推导出反映气体流过间断面时质量、动量和能量守恒的雨贡纽(Hugoniot)方程式,并分析了瓦斯爆炸过程中强冲击波的极限解和弱冲击波解的意义。利用p—1/ρ曲线分析了不同曲线段、不同点所反映的瓦斯爆炸状态参数的含义。     

煤尘组分对瓦斯/煤尘复合爆炸下限的影响研究

瓦斯和煤尘复合爆炸是煤矿井下爆炸灾害的主要形式之一,研究瓦斯/煤尘复合爆炸下限变化规律,是有效防治煤矿爆炸灾害的必备条件。为研究煤尘组分对瓦斯/煤尘复合爆炸下限的影响,特选用2种组分不同的煤尘(烟煤和无烟煤)。依据EN 14034标准,使用10 kJ化学点火头在标准20L球形爆炸容器中,分别对2种煤尘的最小爆炸浓度、相同试验条件下的瓦斯爆炸下限以及煤尘与瓦斯的复合爆炸下限进行了测量。试验测得烟煤和无烟煤的最小爆炸浓度分别为50 g/m^3和70 g/m^3,瓦斯爆炸下限为4%。当煤尘中分别通入1%、2%、3%、4%的瓦斯后,烟煤最小爆炸浓度分别降低至40、20、5、0 g/m^3,无烟煤最小爆炸浓度分别降低至50、20、5、0 g/m^3。基于上述测量结果,对比分析了煤尘组分对瓦斯/煤尘复合爆炸下限变化规律的影响,并探讨了Le Chatelier、Bartknecht、Jiang等气粉复合爆炸下限预测模型对瓦斯/煤尘复合体系的适用性。结果表明:2种煤尘的最小爆炸浓度均随瓦斯浓度的增大而降低,但挥发分含量低的煤尘降幅更大,即瓦斯对低挥发分煤尘最小爆炸浓度的影响更为显著。Jiang模型预测值远远偏离实际测量值;Le Chatelier模型预测值高于实际测量值,且误差随瓦斯浓度的增大而增大;Bartknecht模型适用性相对较好,且更适用于低挥发分瓦斯/煤尘复合体系。     

Experimental study and theoretical analysis on the effect of electric field on gas explosion and its propagation

The effect of the electric field with different intensity on explosion wave pressure and flame propagation velocity of gas explosion was experimentally studied, and the effect of electric field on gas explosion and its propagation was theoretically analyzed from heat transportation, mass transportation, and reaction process of gas explosion. The results show that the electric field can affect gas explosion by enhancing explosion intensity and explosion pressure, thus increasing flame velocity. The electric field can offer energy to the gas explosion reaction; the effect of the electric field on gas explosion increases with the increase of electric field intensity. The electric field can increase mass transfer action, heat transfer action, convection effects, diffusion coefficient, and the reaction system entropy, which make the turbulence of gas explosion in electric field increase; therefore, the electric field can improve flame combustion velocity and flame propagation velocity, release more energy, increase shock wave energy, and then promote the gas explosion and its propagation.     

Research on safety assessment of gas explosion hazard in heading face based on BP neural network

Introduction Gas explosion hazard is the most dangerous haz-ard and always the archenemy of safety production in coalmine, and it becomes the essential problem of safety production in coalmine at present. It is neces-sary to identify and assess gas explosion hazard be-cause gas accumulates frequently and it is apt to ex-plode in many places of coalmines especially in head-ing face. Statistically, gas explosion in heading face accounts for about 60%~70% of the total gas explo-sion accident[1]. …     

新疆资源型产业的空间集聚

依托丰富的能源矿产资源,能矿资源型产业的发展已经成为新疆区域发展的核心动力之一,文章将新疆资源型产业发展作为一个研究重点,采用区位熵法和加权变异系数法,对新疆资源型产业发展的分布特征及空间集聚进行研究分析?结果表明:新疆资源型产业类型中,石油和天然气开采业,石油加工和炼焦及核燃料加工业具有明显的优势,空间分布较集聚,煤炭采选业等优势资源产业集聚效应较弱;新疆矿产资源丰富,而相应的资源型产业发展则主要是以能源矿产资源产地为主,资源型产业发展分散性较强。     

基于熵权模糊综合的煤矿瓦斯爆炸危险性评价

煤矿瓦斯爆炸是受多种因素共同影响的复杂过程,而熵权法是根据煤矿瓦斯爆炸事故发生的机理和特征,分析各影响因素之间的相互关系,将主观因素和客观因素综合起来,确定各影响因素的权重,建立起基于熵权和模糊综合的煤矿瓦斯爆炸危险性评价模型,并对某矿瓦斯爆炸危险性进行了评价,结果与实际情况一致,具有一定的实际应用价值。     

基于熵权模糊综合的煤矿瓦斯爆炸危险性评价

煤矿瓦斯爆炸是受多种因素共同影响的复杂过程,而熵权法是根据煤矿瓦斯爆炸事故发生的机理和特征,分析各影响因素之间的相互关系,将主观因素和客观因素综合起来,确定各影响因素的权重,建立起基于熵权和模糊综合的煤矿瓦斯爆炸危险性评价模型,并对某矿瓦斯爆炸危险性进行了评价,结果与实际情况一致,具有一定的实际应用价值。