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有芯热管对高温煤堆温度场的影响实验研究
1
作者 易欣 李煜晗 +2 位作者 白祖锦 任瑶 王兴 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第9期22-29,共8页
为了研究有芯热管对煤堆温度场的影响特征与防治煤堆自燃的可行性,利用实验测试有芯、无芯2种热管在不同热源温度下煤堆内部的热量运移规律,并结合数值模拟分析有芯热管不同布置方式对大面积煤堆的移热效果。结果表明:在不同的热源温度... 为了研究有芯热管对煤堆温度场的影响特征与防治煤堆自燃的可行性,利用实验测试有芯、无芯2种热管在不同热源温度下煤堆内部的热量运移规律,并结合数值模拟分析有芯热管不同布置方式对大面积煤堆的移热效果。结果表明:在不同的热源温度下,有芯热管作用煤堆最大降温幅度为130.6 K,无芯热管作用煤堆最大降温幅度为118.6 K;热管对煤堆内部温度场的影响根据距离可划分为高效降温区、过渡区域、缓慢降温区3个区域;采用三角形管群布置,煤堆内部高温区域面积较小;管间间距为25 cm时具有最好的移热效果;相比于管群布置,管间间距对有芯热管的移热效果影响更大。 展开更多
关键词 煤自燃防治 热管 热源温度 煤堆 移热效果 温度场
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“双一流”建设背景下矿井火灾防治课程线下教学实践探索
2
作者 王凯 邓军 +1 位作者 翟小伟 张妮 《高教学刊》 2024年第7期25-28,共4页
围绕当前线下一流课程建设中存在的难题,以具有煤矿安全特色的西安科技大学安全工程专业矿井火灾防治课程为例,分析课程教学面临的主要问题,探讨教学改革的必要性及相关举措成效,提出课程发展新思路。研究实践发现,课程教学应在传统理... 围绕当前线下一流课程建设中存在的难题,以具有煤矿安全特色的西安科技大学安全工程专业矿井火灾防治课程为例,分析课程教学面临的主要问题,探讨教学改革的必要性及相关举措成效,提出课程发展新思路。研究实践发现,课程教学应在传统理论内容建设基础上,通过融入思政元素与科研创新训练,把专业知识与科学精神的培养相结合,加强课程内涵建设,培养学生分析和解决矿井火灾问题的能力,以适应“双一流”建设新形势下的人才培养需求,为我国煤炭行业培养“留得住、用得上、干得好”的高层次研究、技术和管理人才。 展开更多
关键词 新工科 科教融合 线下一流课程 教学改革 矿井火灾防治
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半封闭煤火演化过程的动力学特征 被引量：1
3
作者 赵婧昱 张廷豪 +3 位作者 宋佳佳 郭涛 张宇轩 邓军 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期117-124,149,共9页
为研究松散煤体自然发火过程中氧气及温度阶段性的演化规律,搭建了半封闭煤火演化实验系统,探究煤体从常温到燃点过程中氧气浓度及温度变化情况,建立松散煤体自燃蔓延过程自然吸氧强度模型,分析自燃过程中氧气分布特征和温度场水平与纵... 为研究松散煤体自然发火过程中氧气及温度阶段性的演化规律,搭建了半封闭煤火演化实验系统,探究煤体从常温到燃点过程中氧气浓度及温度变化情况,建立松散煤体自燃蔓延过程自然吸氧强度模型,分析自燃过程中氧气分布特征和温度场水平与纵向阶段性移动特征.结果表明:半封闭煤火演化实验系统能够较好地再现煤自燃“自然吸氧”过程,验证了自然吸氧效应为煤体自燃蔓延提供动力;煤体自然发火过程中,温度变化时间滞后于氧气浓度变化时间,其滞后时间差随煤层纵深变化的增加而增加;在水平方向上高温区域迁移趋势主要受煤体内部裂隙与孔隙分布的影响;自然吸氧强度与测点峰值温度随煤体纵深增加而降低,未发生自燃区域的下方氧气浓度大于其上层氧气浓度.研究成果对开采、运输、储存状态下的松散煤体自然发火的防治提供理论基础. 展开更多
关键词 松散煤体 自然吸氧效应 高温区域 温度特征 氧气浓度
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煤自燃指标体系分析与优选实验研究 被引量：13
4
作者 易欣 张敏 邓军 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第1期85-93,共9页
为了更加精准预测煤自燃发展进程并及时采取有效预防措施,利用自主研发的程序升温实验装置,以宁夏清水营煤矿与大佛寺煤矿的新鲜煤样为研究对象,获取2个实验煤样在不同氧化温度时所产生的气体体积分数与气体组分,分析实验煤样在低温氧... 为了更加精准预测煤自燃发展进程并及时采取有效预防措施,利用自主研发的程序升温实验装置,以宁夏清水营煤矿与大佛寺煤矿的新鲜煤样为研究对象,获取2个实验煤样在不同氧化温度时所产生的气体体积分数与气体组分,分析实验煤样在低温氧化阶段的气体变化规律,并确定2个实验煤样的特征温度;同时,分别采用多参数指标法、气体增长率分析法与格雷哈姆系数3种方法,综合分析并预测实验煤样的氧化进程。结果表明:2个实验煤样在实验过程中产生的CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)与温度呈正相关关系;CO、CO_(2)与第二火灾系数R_(2)可作为预测2个实验煤样自燃的主要气体指标;CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)、第一火灾系数R_(1)、第三火灾系数R_(3)作为辅助气体指标;宁夏清水营煤样的临界温度为60~80℃;干裂温度为110~125℃;大佛寺煤样临界温度为60~75℃;干裂温度为80~100℃。 展开更多
关键词 煤自燃 程序升温实验 格雷哈姆系数 多参数指标 预测方法
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松散煤体中声波传播特性及主要路径实验研究 被引量：5
5
作者 邓军 屈高阳 +4 位作者 任帅京 王彩萍 王津睿 赵小勇 白光星 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1238-1245,共8页
松散煤体高温点精准探测一直是煤堆和煤仓煤自燃火灾防控领域的主要难题,研究声波测温法探测松散煤体温度异常具有重要的实际意义。声波在松散煤体中传播路径的确定是声学测温技术在松散煤体中应用的前提与基础,为了探究声波在松散煤体... 松散煤体高温点精准探测一直是煤堆和煤仓煤自燃火灾防控领域的主要难题,研究声波测温法探测松散煤体温度异常具有重要的实际意义。声波在松散煤体中传播路径的确定是声学测温技术在松散煤体中应用的前提与基础,为了探究声波在松散煤体中的传播特性和主要路径,以长焰煤、瘦煤、无烟煤为研究对象,考虑松散煤体的级配特性,采用声波飞渡时间测试系统,分别测试了声波在纯气体环境以及松散煤体饱和气体环境中的声波飞渡时间,计算了声波在3种气氛环境下不同煤样中飞渡时间的变化率。结果表明:伪随机信号的互相关结果较好,其互相关结果的伪峰与主峰之间相差较大,对主峰判定的干扰较小;声波的传播速度与气体摩尔质量呈反比,声波在氮气、空气及二氧化碳3种气体介质中传播时,在二氧化碳中传播速度最慢,在氮气与空气中的速度相近;相较于气体环境中的传播,声波在同一种气氛条件下松散煤体中的飞渡时间变长,但飞渡时间变化规律与纯气体环境中相同(飞渡时间由长到短依次为二氧化碳、空气、氮气),表明声波飞渡时间与煤的变质程度关系较小;对无烟煤煤样进行重新装样后测试发现,声波飞渡时间变短,但是在松散煤体饱和二氧化碳与饱和空气中的飞渡时间依旧相差较小;在3种气氛环境的不同煤样中,声波在氮气-空气气氛中飞渡时间变化率最小;在氮气-二氧化碳气氛中的变化率最大;不同环境中声波飞渡时间变化率的变化趋势相同,表明声波在松散煤体中传播时主要沿着松散煤体空隙进行传播。研究结果可为声波测温在松散煤体中应用提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 松散煤体 级配特性 飞渡时间 传播路径 声学测温
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地下煤火火源探测研究 被引量：3
6
作者 邓军 屈高阳 +3 位作者 任帅京 王伟峰 王彩萍 王津睿 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第6期68-77,共10页
介绍了煤火的演化发展过程及煤火的特点,阐述了按照探测器空间位置不同划分的4层空间探测技术,即地下探测法、地表探测法、航空探测法及航天探测法的探测机理及研究进展,分析了上述4种探测技术的优缺点。指出现有研究存在的问题:①探测... 介绍了煤火的演化发展过程及煤火的特点,阐述了按照探测器空间位置不同划分的4层空间探测技术,即地下探测法、地表探测法、航空探测法及航天探测法的探测机理及研究进展,分析了上述4种探测技术的优缺点。指出现有研究存在的问题:①探测精度不足,获取范围难以精准圈定。②探测技术落后,火区高温点精准探测困难。③探测手段单一,无法准确判断地下煤火燃烧具体信息。针对地下煤火呈现出隐蔽性、耦合性、复杂性等新特点,提出了地下煤火火源探测技术发展方向:①对探测仪器数据进行精细化处理,提高磁性差对温度的灵敏度、电阻率法的检测精度、红外探测法的特征提取率及结果精度。②将高新设备应用于煤火探测技术。③完善多层级探测技术的协同利用。首先通过第4层级航天遥感技术进行大规模的火区探测,得到地下煤火异常的基本空间分布特征;然后通过第3层级航空遥感探测技术进一步探测,得到具体的地下煤火空间分布;最后通过第2和第1层级的地表探测技术及地下探测技术进行补充和验证,得到更加详细的煤田火区高温点分布。④形成对煤田火区的三维可视化、动态化监测与预警。针对4种不同层级探测技术的数据进行三维反演、联合反演成像,根据成像结果,对煤火发展蔓延进行可视化监测预警,实现地下煤火灾害主动防控。 展开更多
关键词 地下煤火 火源探测 地下探测法 地表探测法 航空探测法 航天探测法
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含钾盐添加剂细水雾-惰性气体协同灭火实验研究 被引量：1
7
作者 罗振敏 孟子骐 +1 位作者 王涛 王子瑾 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期164-170,共7页
为寻求更加环保高效的复合灭火剂,选取含钾盐细水雾与惰性气体(N_(2)、CO_(2))2类对大气环境无影响且灭火效率高的灭火介质,通过自主设计搭建气液灭火Cup-Burner实验装置,对含添加剂细水雾进行熄灭乙醇火和正庚烷火实验,并对K2C2O4、CH_... 为寻求更加环保高效的复合灭火剂,选取含钾盐细水雾与惰性气体(N_(2)、CO_(2))2类对大气环境无影响且灭火效率高的灭火介质,通过自主设计搭建气液灭火Cup-Burner实验装置,对含添加剂细水雾进行熄灭乙醇火和正庚烷火实验,并对K2C2O4、CH_(3)COOK、K_(2)CO_(3)、KCl、KH_(2)PO_(4)共5种钾盐添加剂进行TGA-DSC实验,对其热行为进行合理推测,最后对含钾盐细水雾与2种惰性气体复合的灭火效果及组分间协同性能进行研究。研究结果表明:钾盐添加剂能够提升细水雾的灭火效率,且钾盐种类及浓度的差异会产生不同的影响,不同钾盐细水雾的灭火效果主要取决于其热解产物;在钾盐细水雾与惰性气体复合灭火时,气体体积流量相同条件下钾盐细水雾与CO_(2)复合较与N_(2)灭火效率更高,但CO_(2)在与纯水及1%质量分数钾盐细水雾复合会表现出对抗作用,而N_(2)则基本为正协同性。研究结果可为复合灭火剂灭火效果及其配比提供理论指导。 展开更多
关键词 杯式燃烧器 细水雾 惰性气体 协同因子 钾盐添加剂
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矿井火灾智能监测预警技术近20年研究进展及展望 被引量：8
8
作者 邓军 李鑫 +5 位作者 王凯 王伟峰 闫军 汤宗情 康付如 任帅京 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期154-177,共24页
为加强矿井火灾智能监测预警系统建设,提出了矿井火灾智能监测预警技术研究思路,从矿井火灾智能感知技术及装备、预测技术及模型、智能预警系统及平台3方面综述了矿井火灾智能监测预警技术研究进展。首先,总结了内外因火灾信息监测技术... 为加强矿井火灾智能监测预警系统建设,提出了矿井火灾智能监测预警技术研究思路,从矿井火灾智能感知技术及装备、预测技术及模型、智能预警系统及平台3方面综述了矿井火灾智能监测预警技术研究进展。首先,总结了内外因火灾信息监测技术及装备,归纳了基于图像视频识别的识别流程,阐述了多源信息融合在火灾监测过程中的应用情况。其次,介绍了矿井火灾的预测技术及模型,包括支持向量机、人工神经网络、随机森林算法等机器学习算法。然后,阐述了矿井火灾预警系统及平台:在总结矿井煤自燃和外因火灾分级预警技术的基础上,介绍了矿井火灾预警系统平台的感知层、网络层、服务融合层以及应用层方面的进展内容;归纳了预警系统各层的内涵及应用框架;搭建了矿井火灾智能监测预警系统。最后,展望了我国矿井火灾智能监测预警技术的未来发展趋势,具体包括:在矿井火灾信息智能感知技术方面,提出加强传感技术及装备研发;在矿井火灾智能预测技术方面,提出加强隐蔽火源的位置探寻方法研究,构建火灾灾害透明化模型;在矿井火灾智能预警系统建设方面,提出将大数据融入智能判识,查明矿井火灾风险源及隐蔽火源位置的预报,实现特殊条件下煤自燃的预警。在矿井火灾智能判识与防控技术联动方面,提出利用大型语言模型在智能判识的基础上实现对矿井火灾的自适应防控。 展开更多
关键词 煤自燃 监测技术 外因火灾 火源辨识 预警系统 矿井火灾 火灾监测
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代谢矿井CH_(4)和CO气体的微生物提取及生长代谢特性
9
作者 邓寅 王彩萍 +1 位作者 邓军 王宁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期688-698,共11页
为了降低采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通... 为了降低采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的产生和蓄积,抑制可燃性气体爆炸,保障煤矿安全开采,采用生物治理方法,对矿井不同环境样品中的微生物进行了定向富集和驯化,利用高通量测序方法,分析了富集后的菌液生长特性以及菌群结构关系,通过分离和提纯,确定了代谢CH_(4)和CO气体微生物的形态特征及其生长代谢特性。结果表明:唯一碳源方法可以显著提高目标微生物的富集程度,且不同样品中的优势菌群表现不一,富集后菌群的CH_(4)代谢率达到80%,CO代谢率超过95%;纯化后提取到2株甲烷氧化菌(S2、T7)和3株CO氧化菌(M1、M7、M13),并确定了微生物的生长周期,其中CO氧化菌在对数期内完成了CO气体代谢,CO代谢率超过95%,而CH_(4)气体代谢伴随甲烷氧化菌的生长全过程,代谢相对缓慢,CH_(4)代谢率分别为76.1%、74.5%;此外,甲烷氧化菌利用了更多的CH_(4)气体进行生长繁殖,表现出比CO氧化菌更高的菌液浓度、更高的O_(2)消耗量以及更低的CO_(2)产生量,但CO氧化菌具有比甲烷氧化菌更强的气体代谢能力。研究结果可为采空区CH_(4)和CO等可燃性气体的综合防治提供基础,对防止采空区因自燃而引发热动力灾害事故,确保煤矿安全绿色开采具有重要意义。 展开更多
关键词 CH_(4)和CO氧化菌 微生物提取 唯一碳源 菌群结构 生长代谢特性
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鞣花酸对下石节长焰煤氧化自燃的阻化影响研究
10
作者 肖旸 南世华 +2 位作者 尹岚 李青蔚 王振平 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期78-85,共8页
为考察鞣花酸(EA)对煤氧化自燃过程的影响,首先将EA与陕西铜川下石节煤矿的长焰煤以2%、4%、6%、8%和10%的质量比均匀混合进行试验;然后采用显微红外光谱试验和激光导热试验研究各个样品的活性官能团含量情况和热输运特性,通过评价煤氧... 为考察鞣花酸(EA)对煤氧化自燃过程的影响,首先将EA与陕西铜川下石节煤矿的长焰煤以2%、4%、6%、8%和10%的质量比均匀混合进行试验;然后采用显微红外光谱试验和激光导热试验研究各个样品的活性官能团含量情况和热输运特性,通过评价煤氧化自燃抑制效果,确定最优质量比为8%;最后利用煤自燃程序升温试验对比4种阻化剂对煤氧化自燃气体释放的影响情况,进一步确定EA对煤氧化自燃的阻化程度。结果表明:EA处理煤(EA-tc)中-CH_(3)、-CH_(2)、-OH和-C=O-的峰面积相较于原煤(RC)均减少,但C-O的峰面积增加;在相同煤温下,RC的热扩散系数和导热系数高于EA-tc,其比热容低于EA-tc,且8%EA对RC低温氧化过程的热扩散系数、比热容和导热系数的平均抑制率分别为20.8%、9.8%和13.1%;相比于RC,8%EA-tc的CO释放量在170℃时降低52.3%,且EA对煤氧化自燃的阻化率在30~170℃内保持在50.5%~72.5%,说明EA对煤氧化自燃的阻化效果比其他3种阻化剂更好。 展开更多
关键词 鞣花酸(EA) 煤氧化自燃 阻化率 热输运特性 活性官能团
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基于PSO-SVM的矿井输送带火灾危险程度预测模型研究
11
作者 王伟峰 杨博 +3 位作者 甘梅 任立峰 康付如 刘韩飞 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期212-216,共5页
矿井带式输送机输送带火灾严重威胁煤矿安全生产。矿井输送带火灾风险监测预警方面存在指标内在关联性差、火灾不同发展阶段的标志性气体和特征温度不明确、火灾风险预警指标缺失等难题。因此,采用热重红外联用仪和锥型量热仪装置,研究... 矿井带式输送机输送带火灾严重威胁煤矿安全生产。矿井输送带火灾风险监测预警方面存在指标内在关联性差、火灾不同发展阶段的标志性气体和特征温度不明确、火灾风险预警指标缺失等难题。因此,采用热重红外联用仪和锥型量热仪装置,研究了矿井输送带火灾热解燃烧的特性,热解初始温度段,首先生成较多的CO_(2)、H2O以及少量CO、HCl,温度升至252℃时,HCl生成量开始迅速增加,298℃时HCl的生成量达到峰值1.26%;CO在416℃时生成量开始迅速增加,485℃时CO的生成量达到峰值0.29%;CO_(2)在整个热解过程中产生量最大,总结出CO、CO_(2)、HCl作为输送带火灾监测预警指标。建立了基于粒子群算法优化支持向量机的模型,并对模型进行了最优参数与效果的研究分析。为了验证模型的准确性和可靠性,采用最小二乘误差指标将PSOSVM与SVM预测结果进行对比。 展开更多
关键词 输送带火灾 支持向量机 监测预警 粒子群算法
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基于STM32的DFB气体激光器驱动电路设计与实验 被引量：7
12
作者 李红岩 刘韩飞 +4 位作者 王伟峰 李俊 陈炜乐 刘宝 杨博 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期152-159,共8页
可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监... 可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监测电路、电阻-电压变换电路、温度采集电路、MAX1978制冷器控制芯片、数字PID整定算法等于一体的激光驱动器;然后,实验测试激光驱动器对DFB激光器(1627 nm)电流调谐与温度控制的性能,分析确定DFB激光器波长的电流调谐系数、温度调谐系数以及内部温度误差来源;最后,通过改进B值计算及校正方法,对激光驱动器温度控制误差进行补偿,实现DFB激光器输出波长的精准锁定。实验表明:改善后的激光驱动器较传统激光驱动器的驱动电流绝对误差降低54.5%(±0.005 mA);控制温度绝对误差降低71.4%(±0.01℃);响应时间提高2.98倍(0.067 s/℃);C2H4气体检测系统精度提高17%。研究结果为TDLAS气体检测方法的应用提供了可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 气体检测 STM32 分布反馈式激光器 恒流 温控
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采空区煤自燃高温点识别与探测技术研究与展望 被引量：1
13
作者 邓军 王津睿 +3 位作者 任帅京 王彩萍 屈高阳 马砺 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期885-901,共17页
我国因采煤活动造成的采空区总量大、范围广,针对采空区煤自燃高温点的有效识别与探测是煤矿安全生产的重要保障。从采空区煤自燃发生过程、高温点的形成运移特点概述了采空区高温点的生成演化特性,为采空区煤自燃高温点的有效识别与探... 我国因采煤活动造成的采空区总量大、范围广,针对采空区煤自燃高温点的有效识别与探测是煤矿安全生产的重要保障。从采空区煤自燃发生过程、高温点的形成运移特点概述了采空区高温点的生成演化特性,为采空区煤自燃高温点的有效识别与探测提供基础理论支撑。围绕地下直探技术、地表及空天探测技术的基本原理、研究进展以及现场实际应用效果,从可靠性、稳定性等方面进行多元比较,剖析现有煤自燃高温点识别探测技术的适用性。针对探测中存在的实际难点,拓展分析了矿井声波温度信息探测、基于量子技术的热源探测、毫米雷达波探测技术等新兴技术的研究现状和应用潜力,进一步推动采空区隐蔽火源精细化探测技术发展创新。通过对现有技术的综合性研判及新兴技术的前瞻性思考,展望了煤自燃隐蔽火源探测技术的未来发展趋势,结合当前物探技术和多元信息融合理论的发展趋势,提出了采空区高温点动态运移智能可视化系统构想,从“空-天-地-孔”的综合化分时分区多维探测模式应用、“特征获取-场景仿真规划-动态决策”逐级时空演化数字孪生模型两方面阐述了矿井开采全生命周期平台建设的现实意义。通过该构想的逐步实施,为实现采空区隐蔽火源的高效识别预测和矿井智能化建设提供新的决策思路。 展开更多
关键词 识别探测 煤自燃 高温点 采空区 数字孪生 矿井
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基于相关系数法的煤自燃危险性关联分析及预测 被引量：1
14
作者 张玉涛 郭强 +2 位作者 张园勃 李亚清 孙亚利 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期125-132,共8页
为缩短煤自燃倾向性的鉴定时间,首先利用工业分析仪及程序升温试验装置,测得各煤样煤质指标值及不同温度下煤自燃指标气体含量,并通过CO体积分数确定各煤样低温氧化临界温度点;然后再通过Arrhenius公式拟合得出温度与耗氧速率间的方程,... 为缩短煤自燃倾向性的鉴定时间,首先利用工业分析仪及程序升温试验装置,测得各煤样煤质指标值及不同温度下煤自燃指标气体含量,并通过CO体积分数确定各煤样低温氧化临界温度点;然后再通过Arrhenius公式拟合得出温度与耗氧速率间的方程,并求解出各煤样临界温度前后不同阶段的表观活化能,通过Pearson相关系数法进行煤质指标值与煤样临界温度前后表观活化能之间的关联分析,并计算其相关系数;最后选取相关系数最大的煤质指标值,建立用于计算煤样表观活化能的多元线性回归模型,分析并预测煤自燃危险性。结果表明:煤质指标中不同成分与临界温度前后表观活化能间的相关系数有较大差异,其中挥发分与临界温度前后表观活化能的负相关系数最大,分别为-0.893和-0.977,燃料比与临界温度前后表观活化能的正相关系数最大,分别为0.956和0.968。所建立的多元线性回归模型,其拟合度可达0.9125和0.9330。 展开更多
关键词 相关系数法 煤自燃危险性 表观活化能 低温氧化 指标气体 临界温度
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注二氧化碳驱替煤中甲烷实验研究 被引量：7
15
作者 马砺 邢园园 魏高明 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第12期5-8,共4页
利用注CO2的方法可以有效驱替煤中CH4,提高CH4采抽率。为了研究驱替过程特征以及不同驱替压力和流量对驱替过程的影响,利用自制的驱替实验系统,在2.4、1.8、1.2、0.6 MPa等不同注气压力下分别进行了流量为15、10、5 mL/min的驱替实验。... 利用注CO2的方法可以有效驱替煤中CH4,提高CH4采抽率。为了研究驱替过程特征以及不同驱替压力和流量对驱替过程的影响,利用自制的驱替实验系统,在2.4、1.8、1.2、0.6 MPa等不同注气压力下分别进行了流量为15、10、5 mL/min的驱替实验。实验结果表明,驱替过程是由气体置换、携带、稀释等共同作用的结果。驱替过程初期,CH4组分浓度下降到30%～40%,表现为气流携带起主导作用,中期CH4组分浓度下降到5%～10%,表现为置换解吸起主导作用,后期CH4组分浓度下降到5%后趋于稳定,表现为气流稀释起主导作用。驱替流量变大,气体置换作用变弱,携带、稀释作用变强。驱替压力能有效影响驱替效果,压力越大,驱替效果越好。 展开更多
关键词 注气驱替 携带作用 置换作用 稀释作用 驱替效率
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矿井煤自燃灾害监测预警技术及发展趋势 被引量：1
16
作者 邓军 张琦 +1 位作者 陈炜乐 白祖锦 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第3期99-110,共12页
以降低矿井火灾的发生率为目标,梳理了矿井煤自燃灾害现有监测预警技术的发展现状,总结了现有技术的局限性和不足,指出未来发展应注重先进监测技术的应用、预测技术准确性的提升、预警系统和智能化管理的发展等。针对矿井煤自燃灾害隐... 以降低矿井火灾的发生率为目标,梳理了矿井煤自燃灾害现有监测预警技术的发展现状,总结了现有技术的局限性和不足,指出未来发展应注重先进监测技术的应用、预测技术准确性的提升、预警系统和智能化管理的发展等。针对矿井煤自燃灾害隐蔽性、持续性、扩散性和难以控制的特点,提出矿井煤自燃灾害监测预警技术未来发展方向:提升煤自然发火临界值确定方法的综合性,利用新兴设备和先进技术完善煤自然发火临界值的确定方法;针对矿井煤自燃复杂环境,可通过研究声波探测等新型先进技术手段,提高矿井煤自燃监测参数的全面性和精细化;推动矿井煤自燃监测预警技术的创新性和决策的智能化,利用数字孪生技术提供精准的模拟与预测能力、优化防控方案、提供培训和应急管理以及数据分析和决策支持等方面的帮助;聚焦矿井自燃灾害全面感知、精准预测与防控智能一体化建设,加强对矿井自燃灾害数据分析、灾前主动预警、灾后事故治理、火区自动封闭等技术的研究。 展开更多
关键词 矿井火灾 煤自燃 智能监测预警技术 煤自燃标志气体 智能算法 全面感知 精准预测 防控一体化
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贵州龙凤煤矿无烟煤自燃特性及动力学参数 被引量：1
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作者 邓军 周廷斌 +3 位作者 游先中 张家祥 骆红灿 康付如 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期409-417,共9页
为研究贵州龙凤煤矿采空区遗煤自燃特性,首先采用同步热分析(TG-DSC)试验装置,测试该矿无烟煤在不同升温速率和氧气浓度条件下特征温度和放热量的变化规律,然后使用Coats-Redfern积分公式定量分析活化能。结果表明:相同氧气浓度条件下,... 为研究贵州龙凤煤矿采空区遗煤自燃特性,首先采用同步热分析(TG-DSC)试验装置,测试该矿无烟煤在不同升温速率和氧气浓度条件下特征温度和放热量的变化规律,然后使用Coats-Redfern积分公式定量分析活化能。结果表明:相同氧气浓度条件下,煤样特征温度点均随升温速率增大呈升高趋势;相同升温速率的煤样其特征温度点T_(2)随氧气浓度的增大出现波动性变化,T_(3)先增加后降低,而T_(1)、T_(4)、T_(5)和T_(6)则逐渐降低;随着升温速率的增大,煤样放热峰值、峰值温度及放热量逐渐增加;煤样初始放热温度和峰值温度随氧气浓度的增大而减小,而放热峰值和放热量则先增加后降低,并在15%氧气浓度时达到最大;煤样受热分解/燃烧阶段的最概然机理函数符合n=4的A-E方程,在21%氧气浓度、不同升温速率下的活化能分别为141.18,12984,118.03,102.05,84.38 kJ/mol,随升温速率升高而降低,而在10 K/min升温速率、不同氧气浓度下的活化能分别为85.24,97.79,114.51,125.18,129.84 kJ/mol,随氧气浓度升高而增大。试验结果为该矿的煤自燃防治提供了理论依据。 展开更多
关键词 煤自燃 升温速率 氧气浓度 特征温度 放热量 活化能
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埋地天然气管道泄漏振动信号传播特性研究 被引量：1
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作者 李俊 张家瑞 +3 位作者 范斌斌 马天 王振 翟小伟 《石油机械》 北大核心 2024年第1期138-144,共7页
埋地天然气管道泄漏引起的气流会推动周边土壤产生振动。通过测量加速度可对振动信号在土壤中的衰减进行测量,从而判断有无泄漏。通过模拟埋地管道气体泄漏,使用加速度传感器测量泄漏孔径2、4、6 mm,泄漏压力1.5、2.5、3.5 MPa工况下的... 埋地天然气管道泄漏引起的气流会推动周边土壤产生振动。通过测量加速度可对振动信号在土壤中的衰减进行测量,从而判断有无泄漏。通过模拟埋地管道气体泄漏,使用加速度传感器测量泄漏孔径2、4、6 mm,泄漏压力1.5、2.5、3.5 MPa工况下的加速度信号,分析了不同泄漏压力条件下的加速度信号在不同土壤介质的传播特性。结合ABAQUS软件对不同土壤介质的加速度衰减规律进行了仿真。研究结果表明,峰值加速度信号在土壤中呈指数衰减特性,试验结果与仿真结果符合较好。研究结果可指导埋地天然气管道泄漏监测传感器的选型敷设和天然气管道的施工,防止事故的发生。 展开更多
关键词 天然气管道 泄漏监测 加速度 振动特性
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封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测研究
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作者 张嬿妮 姚迪 +3 位作者 张陆陆 舒盼 段正肖 翟芳妍 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期78-84,共7页
为探究封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测方法,通过搭建煤自燃模拟实验台研究封闭储煤场煤高温点运移规律,分析煤自燃表层与内部温度数据之间的相关性,采用遗传算法优化前后的随机森林(RF)、BP神经网络(BPNN),建立封闭储煤场煤... 为探究封闭储煤场煤自燃高温点运移规律及反演预测方法,通过搭建煤自燃模拟实验台研究封闭储煤场煤高温点运移规律,分析煤自燃表层与内部温度数据之间的相关性,采用遗传算法优化前后的随机森林(RF)、BP神经网络(BPNN),建立封闭储煤场煤自燃高温点预测模型。研究结果表明:松散煤自燃过程中,高温点运移方向呈非线性移动规律,其主要受煤燃烧过程中裂隙作用影响;表层位点与下部各层之间的温度数据呈现较强相关性;预测结果中RF和BPNN均具有较强鲁棒性和容错率,BPNN优秀的非线性映射能力,使得其处理结果优于RF;对RF和BPNN进行优化后,遗传算法的优化对RF和BPNN预测准确率均有提升,对RF影响最大,模型优化后精度达到98%以上。研究结果可为封闭储煤场煤自然发火防治提供参考。 展开更多
关键词 封闭储煤场 煤自燃 温度预测 智能算法 遗传算法
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瓦斯异常区煤自燃特征气体随煤温演变规律实验研究 被引量：3
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作者 王伟峰 冯浩 +1 位作者 葛令建 张志鹏 《煤炭技术》 北大核心 2017年第6期137-139,共3页
针对鲍店煤矿瓦斯异常涌出、局部瓦斯聚积、隅角回风巷瓦斯超限的问题,通过程序升温实验研究了73上09工作面煤样自燃特性,分析了5种粒度煤样的耗氧速率在不同温度下的CO、CH4和C2H4气体的产生率,确定了煤样的临界温度和干裂温度。
关键词 瓦斯异常区 煤自燃 特性参数
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