煤自燃注惰灭火降温特征的实验研究

实验以木城涧无烟煤为研究对象,使用CO2和N2作为注惰防灭火气体,开展注惰灭火降温过程的实验研究。实验设置空白对照组和实验组,在实验炉内对升温后的煤样进行注惰,最后对降温过程中的温度和气体参数进行分析。实验结果阐明:在降温程序中,煤样降温效果与N2浓度成正相关,且N2高于30%后降温效果显著;另一方面,相同浓度的CO2降温效果优于N2,10%CO2实验组抑制降温过程CO产生效果远优于N2——即相同浓度下的CO2防灭火效果要好于N2。

封闭火区注惰危险性和临界注惰参数

为研究封闭火区注惰早期气体变化规律及爆炸危险性,基于重力流和射流理论,分析了封闭火区内层流和紊流气体层形成机制及特征,推导了防止密闭火区发生爆炸危险的注惰临界速度,并进行了实验证验。研究表明,封闭火区过程中,烟流会形成层流和紊流气体层。紊流气体层火源温度很高,含不完全燃烧产物,在封闭火区后,部分烟流逆流形成混合可燃气体层。当惰气注入速度不能使混合可燃气体层消失时,注惰侧的可燃气体会进入火源区域,进而存在爆炸危险。注惰射流含射流核心区、射流扩展区和湍流流动区。射流扩展区受卷吸作用影响,射流速度下降。湍流流动区射流扩展作用消失。以逆流可燃气体层重力流与惰气射流相互作用为基础,得出了临界注惰速度,其为可燃气体层与惰气密度差、巷道形状、注惰管口尺寸和注惰流量的综合函数。