擴(kuò)散條件下巷道煤層陰燃熄滅、穩(wěn)定傳播及轉(zhuǎn)化為焰火的判別準(zhǔn)則研究.pdf

1、陰燃是一種特殊的燃燒方式，是燃燒學(xué)的前沿問(wèn)題之一。這種燃燒方式卻廣泛存在于氧氣不足的環(huán)境中，如煤礦儲(chǔ)煤廠里、電廠的煤堆、運(yùn)煤碼頭、地下煤層等。近年來(lái)，我國(guó)煤田面臨的陰燃火災(zāi)日益嚴(yán)重。為此，本文針對(duì)這一現(xiàn)象，對(duì)擴(kuò)散條件下巷道煤層陰燃的發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　論文在廣泛查閱陰燃中外文獻(xiàn)和系統(tǒng)總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，利用相似相關(guān)準(zhǔn)則，自行設(shè)計(jì)了煤層陰燃實(shí)驗(yàn)裝置，并采集了陰燃過(guò)程的溫度和氣體濃度數(shù)據(jù)，結(jié)合礦井通風(fēng)理論、煤

2、氧復(fù)合理論、燃燒學(xué)、傳熱學(xué)、傳質(zhì)學(xué)、Fick擴(kuò)散定律等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行了理論分析，研究得出以下結(jié)論：
　?。?）分析了褐煤陰燃過(guò)程的特性，得出①褐煤從150℃到300℃引燃的時(shí)間間隔平均值為33.3min；②褐煤陰燃時(shí)300℃以上的平均時(shí)間為923min，分析可知褐煤陰燃時(shí)有高溫維持時(shí)間長(zhǎng)、保存火種能力強(qiáng)的特點(diǎn)；③褐煤的平均陰燃傳播速度為1.4×10-7m/s，即褐煤陰燃傳播速度慢。④褐煤陰燃速度與氧濃度梯度成線性關(guān)系，氧氣含量越高

3、其陰燃速度較快。
　?。?）推導(dǎo)出在擴(kuò)散條件下巷道煤層陰燃熄滅、穩(wěn)定傳播、轉(zhuǎn)化為焰火燃燒時(shí)的O2濃度方程、CO濃度方程和溫度場(chǎng)方程，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　?。?）得出了擴(kuò)散條件下巷道中煤層陰燃穩(wěn)定傳播的判別準(zhǔn)則是巷道中陰燃面的氧氣濃度梯度絕對(duì)值不小于η；擴(kuò)散條件下巷道中煤層陰燃熄滅的判別準(zhǔn)則是巷道中陰燃面氧氣濃度梯度絕對(duì)值小于η；擴(kuò)散條件下陰燃轉(zhuǎn)化為焰火燃燒的判別準(zhǔn)則是巷道中陰燃面的氧氣濃度梯度絕對(duì)值不小于焰火燃燒的最低值δ