采场脉动通风理论及其在采矿安全中的应用【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

采场脉动通风理论及其在采矿安全中的应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1.1 概述1

1 定常通风综采面上隅角瓦斯积聚及处理措施分析1

1.2 综采工作面瓦斯来源及其瓦斯浓度分布规律的分析2

1.2.1 单元法测定工作面瓦斯涌出源及测试结果分析2

1.2.2 综采工作面瓦斯浓度分布规律4

1.3 “U”型回采工作面上隅角瓦斯积聚的原因8

1.4 治理工作面上隅角瓦斯积聚的常用措施9

1.4.1 高位水平钻孔和采空区瓦斯抽放9

1.4.2 使用防爆无火花型矿用局部通风机抽排局部积聚瓦斯11

1.4.3 改变通风系统11

1.4.4 采用下行通风和临时风障11

1.4.5 脉动通风11

2.1.1 瓦斯在空气中的分子扩散14

2 矿内定常通风瓦斯运移的基本形式及运移过程14

2.1 矿内定常通风瓦斯运移的基本形式分析14

2.1.2 空气流动对瓦斯的对流运移作用15

2.1.3 井巷空气无规则紊流脉动引起瓦斯的紊流扩散17

2.1.4 瓦斯在井巷风流中的弥散18

2.1.5 瓦斯的驱替运移19

2.2 定常通风条件下巷道瓦斯运移过程19

2.3 定常通风条件下上隅角瓦斯积聚和瓦斯运移过程21

2.4 定常通风条件下井巷风流流动和瓦斯扩散方程的形式23

3 脉动风流的瓦斯传质机理27

3.1 脉动风流在瓦斯积聚区的瓦斯传质机理和动力学分析28

3.1.1 脉动通风上隅角瓦斯传质动力学分析28

3.1.3 脉动通风上隅角瓦斯积聚区瓦斯传质机理分析33

3.1.2 脉动通风上隅角瓦斯积聚区一维极坐标瓦斯运移扩散方程33

3.2 脉动通风主风流中瓦斯传质机理及动力学分析38

3.2.1 基本假设38

3.2.2 基本守恒方程39

3.2.3 脉动通风巷道断面主风流方向脉动速度分布规律的分析43

3.2.4 脉动通风巷道横断面上径向脉动速度分布规律的分析44

3.2.5 脉动通风在二元扩散系统的井巷主风流中瓦斯扩散运移45

3.2.6 脉动通风主风流中瓦斯传质机理分析48

3.2.7 试用混合长度理论解释脉动通风瓦斯51

传质过程51

3.3 脉动通风瓦斯传质机理结论52

4 环形环绕射流对上隅角积聚瓦斯的驱散、卷吸、运移过程的理论分析54

4.1 环形射流的基本特性及假设55

4.2.1 环形射流完全发展区的速度分布及轴线速度沿程变化规律56

4.2 环形射流完全发展区的速度分布及沿程平均瓦斯浓度分布56

4.2.2 环形射流完全发展区沿程卷吸流量及其对周围高浓度瓦斯的稀释分析57

4.3 环形环绕射流横穿巷道主风流时的弯曲变形58

4.3.1 射流轴线轨迹方程59

4.3.2 射流内外边界及中心线轨迹方程63

4.4 旋转频率及环形与圆形出射面积比ξs对射流的影响64

4.4.1 风机旋转频率对环绕射流弯曲变形的影响64

4.4.2 风机旋转频率对射流射程和有效出射断面的影响65

4.4.3 环形射流与圆形射流出射面积比ξs对环形环绕射流的影响分析66

4.5 环形环绕射流对上隅角积聚区瓦斯的运移过程分析66

4.6 环形环绕射流对上隅角积聚瓦斯的运移理论分析结论68

5 脉动通风消除上隅角瓦斯积聚的实验研究70

5.1 实验的理论依据71

5.2 实验装置的研制74

5.3 脉冲风机在主风流中，脉动射流与主风流同向旋转时实验研究79

5.3.1 释放烟雾，观察上隅角风流运动状况79

5.3.2 上隅角风速分布84

5.3.3 上隅角瓦斯浓度分布87

5.3.4 脉动通风的有效作用距离及其瓦斯扩散系数的实验计算关系式91

5.4 脉冲风机在主风流中，脉动射流与主风流反向旋转时实验研究98

5.4.1 上隅角风流运动状况98

5.4.2 上隅角等风速分布状况102

5.4.3 上隅角瓦斯浓度分布102

5.4.4 脉动风流的有效作用距离、瓦斯扩散系数的实验计算关系式107

5.5 脉冲风机设在上隅角边界，上隅角风流运动状况和瓦斯浓度分布108

5.5.1 上隅角风流运动状况108

5.5.2 上隅角风速分布状况109

5.5.3 上隅角瓦斯浓度分布111

5.5.4 脉动风流的有效作用距离、瓦斯扩散系数的实验计算关系式112

5.6 脉冲风机放在涡流区内，上隅角风流运动状况和瓦斯浓度分布114

5.7 实验结果分析115

6 矿用双旋转脉冲通风机的设计与研制117

6.1 概述117

6.2 矿用液压双旋转脉冲通风机的系统组成及工作原理119

6.3 脉冲通风机及主要阀件的技术参数121

6.3.1 矿用液压双旋转脉冲局部通风机主要技术参数121

6.3.2 液压马达主要技术参数121

6.3.3 主要液压阀件的主要技术参数122

6.4.1 测试项目123

6.4.2 测试方法及测试仪表123

6.4 脉冲通风机的性能测试123

6.4.3 测试数据及风机性能特性曲线124

6.5 单液压马达脉冲通风机的系统组成及工作原理125

6.6 脉冲通风机研制总结128

7 环绕脉动通风治理工作面上隅角瓦斯积聚的工业性试验130

7.1 戊10—20100综采工作面的工业性试验130

7.1.1 戊10—20100试验综采工作面概况130

7.1.2 戊10—20100综采工作面瓦斯源、瓦斯浓度分布及采空区漏风量测定与分析130

7.1.3 利用液压双旋转脉冲通风机治理上隅角瓦斯积聚的试验方案设计133

7.1.4 脉动通风作用下上隅角瓦斯浓度变化的规律133

7.1.5 脉动通风作用下回风巷中瓦斯浓度变化规律分析136

7.1.6 脉动通风作用下上隅角内风速变化规律分析137

7.1.7 脉动通风的柔性排放瓦斯效应137

7.1.8 戊10—20100综采工作面脉动通风工业性试验结果分析138

7.2 己15—17—24030综放工作面脉动通风的工业性试验139

7.2.1 己15—17—24030综放试验工作面概况139

7.2.2 己15—17—24030综放面瓦斯源、瓦斯浓度分布及采空区漏风量测定140

7.2.3 己15—17—24030工作面脉动通风治理上隅角瓦斯积聚试验方案设计141

7.2.4 脉动通风作用下己15—17—24030综放面上隅角瓦斯浓度变化规律142

7.2.5 己15—17—24030综放工作面脉动通风工业性试验结果分析143

7.3 脉动通风治理工作面上隅角瓦斯积聚技术144

7.3.1 脉冲通风机在工作面上隅角的安装位置、方式及安装运行步骤144

7.3.2 使用脉冲通风机消除工作面上隅角积聚瓦斯的技术要求145

7.4 脉冲通风机在工业性试验中的运行状况分析145

7.5 社会经济效益146

7.6 工业性试验分析147

8 结论152

参考文献155