發(fā)布時間：2017-05-24 12:25

  本文關(guān)鍵詞：煤礦井下主動抑爆隔爆系統(tǒng)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著采掘規(guī)模的擴大和挖掘深度的增加,瓦斯安全事故的發(fā)生幾率也在增大。傳統(tǒng)的隔爆抑爆措施已逐漸無法適應(yīng)實際生產(chǎn)的需要,現(xiàn)有技術(shù)還存在很多缺陷,不同防治設(shè)備之間缺乏有效的關(guān)聯(lián)和合作,且各有不同的局限性。開發(fā)一種全方位覆蓋,更科學(xué)、有效的從多個角度抑制、隔離爆炸的系統(tǒng)迫在眉睫。本文分析了瓦斯爆炸的相關(guān)知識,對爆炸的起因、變化和沖擊波的傳播進行了簡單介紹,進行了簡要的針對瓦斯爆炸事故樹的分析,用做主動預(yù)警系統(tǒng)的依據(jù),之后介紹了各種抑爆技術(shù)和抑爆介質(zhì)的作用原理及其效果。為后文設(shè)計自動抑爆裝置奠定了理論基礎(chǔ)。利用數(shù)值仿真軟件Autoreagas,研究了瓦斯爆炸沖擊波在不同類型的小尺寸巷道內(nèi)傳播的現(xiàn)象,重點對5m、10m級的直巷道、雙分叉巷道和十字交叉巷道內(nèi)的瓦斯氣體的爆炸過程進行了仿真模擬,統(tǒng)計了典型觀測點的超壓數(shù)據(jù)并分析其變化規(guī)律,結(jié)果表明較長的巷道能延緩超壓達到峰值的速度,但最終峰值要大于短小巷道;雙分叉、十字巷道在分叉點處發(fā)生了復(fù)雜的流體變化,使得支巷道內(nèi)的超壓大于主巷道;十字巷道內(nèi)與主巷道垂直的支巷道的超壓峰值與衰減速度均大于主線相對的支巷道。結(jié)合KJ90型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng),對瓦斯?jié)舛扔砍隽俊舛茸兓�、風(fēng)速等的簡單預(yù)警模型進行了研究,分析了各項預(yù)警指標(biāo)和臨界值的選取,對應(yīng)設(shè)置了正常、提醒、警告和危險四個狀態(tài),用于為建設(shè)井下瓦斯安全主動預(yù)警系統(tǒng)提供借鑒。結(jié)合瓦斯爆炸感應(yīng)期的分析,參考已有的ZYB系列自動抑爆裝置的思路,設(shè)計了以紫外紅外傳感器和壓力傳感器為核心的探測器,并為該多傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計了邏輯判斷回路,之后以可編程邏輯控制器PLC為核心,簡述了控制器的構(gòu)成和作用途徑,然后從噴嘴口徑,噴灑半徑和容器體積等方面優(yōu)化了傳統(tǒng)的抑爆介質(zhì)噴灑裝置,以求縮小體積,同時提升噴灑率和縮短成霧時間。最后簡單計算了該系統(tǒng)的成霧時間。設(shè)計了一種隔爆防爆門,從響應(yīng)時間上來講,防爆門屬于被動隔爆系統(tǒng)。防爆門由金屬絲網(wǎng)阻火層和多孔陶瓷減壓層復(fù)合而成,防爆門表面設(shè)置水霧噴嘴,防爆門的限位系統(tǒng)為電控的機械系統(tǒng),控制模塊設(shè)有單獨的壓力傳感器,與主動預(yù)警系統(tǒng)和自動抑爆系統(tǒng)信號互傳。該隔爆安全門可作為主動預(yù)警系統(tǒng)和自動抑爆系統(tǒng)的補充措施。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯爆炸 AutoReaGas 自動抑爆 被動隔爆
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD712.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 瓦斯爆炸的形成與傳播的研究13-14
• 1.2.2 瓦斯爆炸易發(fā)點的分布規(guī)律的研究14-15
• 1.2.3 瓦斯爆炸抑爆、隔爆設(shè)備的研究15-18
• 1.3 研究方法與內(nèi)容18-21
• 2 瓦斯爆炸相關(guān)理論及阻爆機理研究21-35
• 2.1 瓦斯爆炸相關(guān)理論21-26
• 2.1.1 瓦斯爆炸條件21-22
• 2.1.2 瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)機理22-24
• 2.1.3 瓦斯爆炸的影響因素24-26
• 2.2 瓦斯爆炸傳播過程分析26-28
• 2.2.1 瓦斯爆炸傳播理論分析26-27
• 2.2.2 火焰波與爆轟波的作用27
• 2.2.3 瓦斯爆炸破壞效應(yīng)27-28
• 2.3 抑爆隔爆機理分析28-34
• 2.3.1 基于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論的的抑爆機理28-32
• 2.3.2 基于冷壁效應(yīng)和狹縫效應(yīng)的隔爆機理32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 瓦斯爆炸傳播的仿真研究35-45
• 3.1 Auto ReaGas軟件簡介與求解思路35-38
• 3.1.1 軟件介紹35-36
• 3.1.2 Auto ReaGas軟件數(shù)值方法與網(wǎng)格劃分36
• 3.1.3 Auto ReaGas所需參數(shù)及其分析過程36-38
• 3.2 數(shù)值模型及參數(shù)38
• 3.3 瓦斯爆炸在各類型巷道中的傳播規(guī)律38-43
• 3.3.1 巷道長度對沖擊波超壓的影響38-40
• 3.3.2 不同規(guī)格雙分叉巷道對沖擊波的影響40-41
• 3.3.3 不同規(guī)格十字巷道對沖擊波的影響41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 主動預(yù)警防護系統(tǒng)45-53
• 4.1 采掘工作面預(yù)警分析46-47
• 4.2 傳感器預(yù)警分析47-51
• 4.2.1 瓦斯傳感器預(yù)警分析47-49
• 4.2.2 風(fēng)速傳感器預(yù)警分析49-50
• 4.2.3 關(guān)聯(lián)饋電傳感器預(yù)警分析50-51
• 4.3 多重預(yù)警分析51-52
• 4.3.1 多傳感器預(yù)警分析51
• 4.3.2 多模型預(yù)警分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 自動抑爆裝置設(shè)計53-67
• 5.1 瓦斯爆炸感應(yīng)期53-54
• 5.2 自動抑爆系統(tǒng)工作原理54-56
• 5.3 探測器組成及設(shè)計56-60
• 5.3.1 傳感器選擇56-58
• 5.3.2 邏輯線路58-60
• 5.4 控制器設(shè)計60-61
• 5.5 自動抑爆器設(shè)計61-64
• 5.5.1 噴粉噴灑裝置62-63
• 5.5.2 水幕裝置63-64
• 5.6 主要技術(shù)指標(biāo)及分析64-66
• 5.7 本章小結(jié)66-67
• 6 隔爆門設(shè)計67-77
• 6.1 隔爆機理分析67-68
• 6.2 安全門結(jié)構(gòu)設(shè)計68-72
• 6.3 安全門控制設(shè)計72-74
• 6.4 本章小結(jié)74-77
• 7 結(jié)論和展望77-79
• 7.1 結(jié)論77-78
• 7.2 展望78-79
• 參考文獻79-85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文85-87
• 致謝87-88

【參考文獻】

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本文編號：390799