前言
章 绪论 1
1.1 我国煤尘研究背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 2
1.2 煤尘国内外研究现状 3
1.2.1 煤尘机理研究 4
1.2.2 瓦斯煤尘传播规律研究 7
1.. 煤尘传播规律数值模拟研究 10
1.2.4 瓦斯煤尘伤害和破坏效应研究 11
1.2.5 存在的问题 14
1.3 本章小结 15
第2章 煤尘传播特分析 16
2.1 煤尘的条件 16
2.1.1 煤尘及煤尘云的特 17
2.1.2 外界条件 19
2.2 煤尘的过程与动力学特征 20
2.2.1 煤尘冲击波的结构和形式 22
2.2.2 煤尘空气两相流爆轰波传播特
2.. 煤尘冲击波自由传播的特 25
2.2.4 影响煤尘传播的主要因素 25
2.2.5 煤尘火焰燃烧机制 28
2.2.6 煤尘火焰传播的加速机理 29
. 煤尘传播规律理论分析 31
..1 煤尘冲击波在管道中的传播理论分析 31
..2 煤尘火焰传播理论分析 44
2.4 本章小结 55
第3章 煤尘冲击波传播规律试验研究 57
3.1 煤尘特试验研究 57
3.1.1 测试系统 57
3.1.2 球形测试系统结构 58
3.1.3 试验项目 59
3.1.4 主要测试方法 59
3.1.5 测试结果及分析 59
3.2 煤尘样的工业分析与微观分析 62
3.2.1 煤尘样的工业分析 62
3.2.2 煤尘样的微观分析 63
3.3 煤尘冲击波传播规律的试验研究 65
3.3.1 试验系统 65
3.3.2 试验方法与步骤 70
3.3.3 煤尘冲击波在单向分岔管道内的传播规律试验研究 71
3.3.4 煤尘冲击波在双向分岔管道内的传播规律试验研究 84
3.3.5 煤尘冲击波在截面突变管道内的传播规律试验研究 93
3.4 瓦斯煤尘混合冲击波传播规律的试验研究 100
3.4.1 试验系统 101
3.4.2 试验介质与环境 104
3.4.3 试验方法与步骤 104
3.4.4 瓦斯煤尘冲击波在单向分岔管道内的传播规律试验研究 105
3.4.5 瓦斯煤尘冲击波在双向分岔管道内的传播规律试验研究 114
3.4.6 瓦斯煤尘冲击波在截面突变管道内的传播规律试验研究 1
3.5 本章小结 130
第4章 煤尘火焰传播规律的试验研究 131
4.1 直线管道煤尘火焰传播规律的试验研究 131
4.1.1 试验系统原理与设备 131
4.1.2 试验方法与步骤 133
4.1.3 试验目的与测点布置方案 135
4.1.4 试验数据分析 135
4.2 拐弯管道煤尘火焰传播规律的试验研究 147
4.2.1 试验目的 147
4.2.2 测点布置 147
4.. 试验数据分析 149
4.3 瓦斯煤尘耦合火焰传播规律试验研究 162
4.3.1 试验系统 162
4.3.2 试验方案 165
4.3.3 试验步骤 166
4.3.4 瓦斯煤尘耦合火焰传播过程 166
4.3.5 瓦斯浓度对火焰锋面距离的影响 168
4.3.6 瓦斯浓度对火焰锋面速度的影响 169
4.3.7 煤尘浓度对火焰锋面距离的影响 170
4.3.8 煤尘浓度对火焰锋面速度的影响 172
4.3.9 煤尘粒径对火焰锋面距离的影响 174
4.3.10 煤尘粒径对火焰锋面速度的影响 175
4.3.11 煤尘粒径对优选火焰锋面速度的影响 177
4.4 巷道内煤尘火焰传播规律的试验研究 178
4.4.1 试验系统 178
4.4.2 试验环境及样品参数 181
4.4.3 试验方案 182
4.4.4 试验步骤 183
4.4.5 煤尘火焰沿巷道方向传播特研究 184
4.4.6 火焰波长度确定 186
4.4.7 火焰波传播变化趋势 187
4.4.8 煤尘火焰传播与压力变化的关系 188
4.4.9 煤尘试验中瓦斯的作用 193
4.5 本章小结 195
第5章 煤尘毒气传播规律试验研究 196
5.1 半封闭巷道煤尘毒气传播规律试验研究 196
5.1.1 试验系统 196
5.1.2 试验方案 196
5.1.3 试验条件 196
5.1.4 试验结果分析 197
5.2 管道内煤尘毒气传播规律试验研究 198
5.2.1 试验系统 198
5.2.2 试验方法与步骤 198
5.. 试验条件 199
5.2.4 试验结果分析 200
5.3 毒害气体在冲击和火焰作用下的传播 202
5.3.1 毒害气体在火焰和冲击波作用下的传播 202
5.3.2 毒害气体在作用下的传播 203
5.3.3 毒害气体沿传播方向扩散试验值与理论值对比分析 206
5.4 本章小结 207
第6章 煤尘冲击波传播的数值模拟 208
6.1 数值模拟模型 209
6.1.1 连续相流场模型 209
6.1.2 颗粒相模拟模型 210
6.1.3 连续相计算方法 211
6.1.4 颗粒相计算方法 211
6.1.5 初始与边界条件 212
6.2 单向分岔管道内冲击波压力变化数值模拟结果与分析 214
6.2.1 数值模拟结果 214
6.2.2 数值模拟结果分析 218
6.. 数值模拟结果与试验对比分析 219
6.3 双向分岔管道内冲击波压力变化数值模拟结果与分析 219
6.3.1 数值模拟结果 220
6.3.2 数值模拟结果分析 2
6.3.3 数值模拟结果与试验对比分析 224
6.4 截面积突变管道内冲击波压力变化数值模拟结果与分析 225
6.4.1 数值模拟结果 225
6.4.2 数值模拟结果分析 227
6.4.3 数值模拟结果与试验对比分析 228
6.5 瓦斯煤尘混合冲击波传播的数值模拟 229
6.5.1 建模及设定边界条件 229
6.5.2 不同形状单向分岔管道内冲击波压力数值模拟 0
6.5.3 不同形状双向分岔管道内冲击波压力数值模拟
6.5.4 不同截面截面积突变管道内冲击波压力数值模拟 5
6.6 冲击波传播规律研究成果的作用
6.7 煤尘毒害气体传播的数值模拟
6.7.1 初始和边界条件
6.7.2 巷道内200m3瓦斯+50m及65m煤尘温度分布模拟
6.7.3 管道内煤尘毒气传播模拟结果及分析 241
6.8 本章小结 244
第7章 煤尘伤害模型 245
7.1 煤尘冲击波传播及爆风伤害模型 245
7.1.1 煤尘机理与动力学特征 245
7.1.2 煤尘过程的描述及物理模型 246
7.1.3 煤尘燃烧的数学模型 248
7.1.4 煤尘冲击波的伤害效应 249
7.1.5 煤尘冲击气流作用的伤害模型 268
7.2 煤尘火焰高温热辐事故伤害模型 272
7.2.1 煤尘量与火焰传播距离的关系拟合 272
7.2.2 热辐伤害准则的选取 273
7.. 热辐静态伤害模型及分区 274
7.2.4 热辐动态伤害模型 275
7.3 煤尘毒害气体传播事故伤害模型 278
7.3.1 基于扩散分布理论的毒害气体扩散模型 278
7.3.2 基于能量守恒理论的毒害气体扩散模型 280
7.3.3 毒害气体伤害准则与分区 284
7.3.4 暴露时间的确定 286
7.3.5 毒害气体传播伤害分区 287
7.3.6 毒害气体在通风网络中传播的讨论 288
7.4 本章小结 290
第8章 煤尘伤害模型应用实例 291
8.1 河南平顶山新华四矿瓦斯煤尘事故概况 291
8.2 参数的计算 292
8.3 本章小结 295
参考文献 296
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