注惰对封闭火区气体运移规律的影响研究_张九零王月红著.pdf

注惰对封闭火区气影响研究张九零王月红著煤炭工业出版社北京前言前言煤矿井下发生火灾后，在直接灭火无效的情况下，往往采取封闭火区、注入惰气等救灾手段。封闭火区可以切断火区内氧气供应，形成室息环境。但是，封闭火区过程中，供风量急剧减少，造成火区中瓦斯浓度增加，由于烟气、瓦斯气体与火区环境气体存在较大的密度差，易成层运移，并在运移过程中积聚可燃性气体，使封闭火区存在很大的爆炸危险性。向火区充注惰性气体则可快速稀释火区氧气浓度和可燃性气体浓度，使之处于爆炸限外，从而起到相应的抑爆效果，减小爆炸的危险性。但是，由于在实际火区封闭注惰灭火抑爆过程中，注入的惰气可能引起火区内气流流向变化，如同“活塞”一样推动可燃气体层至火源，引发爆炸。为避免注惰封闭火区救灾过程中出现的继发性爆炸，开展注惰封闭火区气体运移规律研究意义重大。作者采用理论分析、数值模拟等研究手段，重，点研究了封闭火区注入惰气过程中的灭火原理。首次提出注惰对于封闭火区气体的影响是前端活塞推动、后端混合稀释；根据质量守恒推导了封闭火区注入惰气后气体浓度的变化公式，并在此基础上得出矿井理论注惰需求量计算公式；分析了封闭火区瓦斯层、烟气层成层运移规律，不同漏风速度下封闭火区的爆炸危险性；通过实例，对理论研究进行了验证。以上研究内容为矿井火灾救灾决策的制定提供了理论依据。本书的出版得到矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室基金资助课题(JSK200211,JSK200210)、河北省科技计划项目(12214511)、唐山市科技计划项目（12130271b)资助。1