长直管道预混气体爆燃波系演化过程研究

为减少工业场所可燃气体生产、运输和储存过程中气体爆炸事故的发生,利用自主搭建的200 mm×200 mm×35 m方形管道和直径为90 mm、长度为10 m的圆形管道,在相同的初始条件下,运用体积分数为9.5%的甲烷/空气预混气体开展爆炸试验,结合压力、火焰传感器对其进行研究。结果表明:2种不同尺度、不同截面的管道中波系演化过程是相同的,点火后火焰由层流向湍流转变,火焰加速导致压缩波相互追赶,最终形成强激波;速度在2种长直管道中的变化趋势相同,都经历了加速—减速—再加速—再减速的过程,方管和圆管中火焰速度最大分别达到69和35.7 m/s,第一道压缩波经壁面反射后压力上升至117%和114%;当反射波与火焰阵面耦合作用时,方管和圆管中火焰速度分别降至73%和93%;体积分数相同的条件下,2种长直管道中第一道压缩波的最大压力值相近,方管中为65.45 kPa,圆管中为67.09 kPa。

极薄煤层高效钻采关键技术

为提高极薄煤层钻遇率和瓦斯抽采效率,通过数值计算及现场试验等方法改进钻孔施工装备,提出将随钻测量定向钻进系统和随钻方位伽马测井仪联用的钻采关键技术,并结合中高压液动冲击器,形成适用于极薄煤层的新工艺。结果表明:下无磁管长度缩短为2 m,可有效提高随钻测量系统的测量精度,满足极薄煤层探顶探底及探边的需求;钻孔施工的实际轨迹与设计轨迹耦合度较高,实际轨迹和穿矸轨迹均控制在靶区范围内,实现了钻孔轨迹的全程化监测及轨道控制,使极薄煤层钻遇率均值达到88%左右,提高近40%;结合中高压液动冲击器碎岩钻进施工方式,有效解决钻孔过程中出现的塌孔、卡钻等事故,提高了钻孔的成孔率,形成了适用于极薄煤层的装备体系,使钻进效率提高了3倍,瓦斯抽放纯量达到未改进工艺前的3.8倍以上。