摘要：为了扑灭山东某矿井煤仓自燃火灾,采用红外测温仪测试发现,煤仓东北放煤口以上5、7、8 m的表面存在3处煤自燃产生高温区域;煤仓内部出现明火,最高温度超过500℃。为了确保煤仓火灾治理过程中的安全、高效,设计了液态二氧化碳与水直接压注相结合的技术工艺及灭火钻孔技术布置方案。从空气炮口和钻孔压注液态二氧化碳和水不仅能够快速降低高温煤体温度,而且会显著降低煤仓内可燃可爆气体及氧气浓度,防止水煤气爆炸,保证煤仓灭火过程的安全。同时在灭火过程中,放煤口打开正常放煤,加速火灾熄灭。经过对煤仓高温区域控制和灭火2个阶段的治理实现了煤仓火灾控制和熄灭。利用液态二氧化碳和注水相结合的煤仓火灾治理方案具有高效、安全、低成本的优点,对煤仓火灾的治理具有较高的应用和推广价值。

摘要：为提高细水雾灭火效率,利用试验研究和数学模型分析,研究细水雾和惰性气体氮气(N_(2))和二氧化碳(CO_(2))的灭火性能及协同灭火效应。通过自主设计搭建的杯式燃烧器试验装置测试细水雾和惰性气体的单一及复合灭火效果,建立适用于细水雾和惰性气体的协同因子数学模型。结果表明:N_(2)灭乙醇火和庚烷火的最小体积分数分别为34.92%和31.97%,CO_(2)灭乙醇火和正庚烷火的最小体积分数分别为24.37%和22.15%;从协同效应来看,细水雾与N_(2)存在正协同灭火效应,而与CO_(2)协同灭火效应不明显,N_(2)与CO_(2)之间没有表现出协同灭火效应。

摘要：为研究应力对煤自然氧化的影响规律,设计1套应力对煤自然氧化影响规律试验装置,通过该试验装置对煤样施加不同应力模拟采空区破碎煤体在承压环境中受压变形、温度及气体体积分数变化特征,定量分析不同应力作用下破碎煤体相关参数的变化规律。研究结果表明:升应力作用阶段破碎煤体较恒应力作用阶段受压变形、升温幅度更为明显且煤体升温速率与位移变化速率大小正相关,进一步验证了应力对于煤体自然氧化具有促进作用;破碎煤体在不同应力作用下煤自燃倾向性进一步加剧,煤体内分子更易氧化,从而导致CO、CH4的产生;根据试验所测CO体积分数,从而推断有煤氧复合反应和煤体机械破碎激活脱碳2种产生途径。

摘要：为寻求更加环保高效的复合灭火剂,选取含钾盐细水雾与惰性气体(N_(2)、CO_(2))2类对大气环境无影响且灭火效率高的灭火介质,通过自主设计搭建气液灭火Cup-Burner实验装置,对含添加剂细水雾进行熄灭乙醇火和正庚烷火实验,并对K2C2O4、CH_(3)COOK、K_(2)CO_(3)、KCl、KH_(2)PO_(4)共5种钾盐添加剂进行TGA-DSC实验,对其热行为进行合理推测,最后对含钾盐细水雾与2种惰性气体复合的灭火效果及组分间协同性能进行研究。研究结果表明:钾盐添加剂能够提升细水雾的灭火效率,且钾盐种类及浓度的差异会产生不同的影响,不同钾盐细水雾的灭火效果主要取决于其热解产物;在钾盐细水雾与惰性气体复合灭火时,气体体积流量相同条件下钾盐细水雾与CO_(2)复合较与N_(2)灭火效率更高,但CO_(2)在与纯水及1%质量分数钾盐细水雾复合会表现出对抗作用,而N_(2)则基本为正协同性。研究结果可为复合灭火剂灭火效果及其配比提供理论指导。

摘要：为探究纳米氧化铜(CuO)工质浓度、插入深度、倾角等3个主要因素对煤火热能提取性能的影响,各选取3个水平组成L9正交试验,在煤体温度为100℃时,开展两相闭式热虹吸管(TPCT)煤火热能提取试验。对试验结果进行极差分析可得:试验条件下,影响TPCT煤火热能提取的影响因素排序依次为倾角>纳米CuO工质浓度>插入深度,并确定出纳米CuO工质质量分数为5%,插入深度为40 cm,倾角为90°的最优方案。根据此方案进行重复性试验,发现在该方案下的试验最大降温率达38.62%,优于9组正交试验结果。基于上述试验与分析,确定出TPCT在煤火热能提取时的最佳因素水平,获得在该因素水平下对应的最佳提取效果。

摘要：为深入研究CO对CH4爆炸特性的影响并分析其作用机制,采用可燃气体爆炸极限测定装置测定了CO作用下的CH4爆炸极限参数;结合自主设计、改进的密闭球形爆炸实验测试系统与光谱测量系统获取了CO-CH4-空气爆炸压力参数,并同步采集爆炸过程3种自由基(H*,OH*,CH2O*)的瞬态发射光谱参数,通过对比分析CO-CH4-空气爆炸压力参数与火焰发射光谱强度参数,以宏观-微观相结合的方式评估了CO对CH4爆炸特性的影响规律。结果表明:少量CO会增大CH4爆炸危险性,减小其临界氧体积分数,并显著增加惰化混合体系所需的惰性气体量。CO对CH4爆炸压力的影响主要取决于体系中的氧含量和其自身化学性质,在富氧状态下,CO会加剧预混体系的爆炸强度,随着体系中氧的减少促进作用逐渐减弱,在贫氧条件下则体现出阻尼效应。CO对CH4爆炸压力参数和3种自由基发射光谱参数的影响规律具有良好的一致性,最大爆炸压力时间光谱强度极值时间的变化规律相互吻合,而自由基开始大量积累的时间与预混体系中可燃气体含量及爆炸强度存在相关性。爆炸强度越大则越早开始积累且积累速度越快,中间产物大量且快速的积累是造成体系爆炸加剧的原因之一。相关数据可加深对多元混合体系爆炸机制的理解,为优选化学抑爆介质、提升相关抑爆效能提供理论基础。即,进一步深入开展以气体燃爆过程中的关键自由基团为直接作用目标的化学抑制剂改性相关研究,通过提高其阻断链式反应进程水平的方式加强其抑爆效能。

摘要：为了准确预测煤自然发火在不同阶段的发展程度,以便及时采取有效措施加以预防,运用自主设计的程序升温试验系统对煤样进行升温,分析氧化和热解过程中所产生的气体,并将多参数指标和气体指标优选两方法相结合,分析煤样在低温阶段的气体组分及其体积分数,建立指标体系。结果表明,这两种方法可互相验算临界温度和干裂温度,其中临界温度为60-80℃,干裂温度为120-130℃。在自燃初期φ（CO）/φ（CO2）和Graham指数变化趋势总体稳定,可以重点观测Δφ（CO）/Δφ（O2）的变化情况。预测煤自燃的主要指标为φ（C2H4/φCH4）、φ（C2H4/φC2H6）链烷比、R2和R3,而CO体积分数、φ（C2H6）/φ（CH4）和R1可作为辅助气体指标。该方法不但可以避免单一CO指标引起的不足,而且汲取了多参数和气体指标优选两者的优点。建立的指标体系不仅可以清楚地演化煤的自燃发火阶段,还可以有效地判断火灾的危险程度,为煤自燃预报及救灾提供依据和参考。

摘要：可调谐半导体激光吸收光谱技术气体痕量检测系统中,激光器驱动电路存在模块体积大、电流纹波大、温度漂移严重、响应速度慢等问题,容易导致激光器波长偏离谱线吸收峰,影响系统测量精度。为解决上述问题,首先设计集高精度恒流源、实时监测电路、电阻-电压变换电路、温度采集电路、MAX1978制冷器控制芯片、数字PID整定算法等于一体的激光驱动器;然后,实验测试激光驱动器对DFB激光器(1627 nm)电流调谐与温度控制的性能,分析确定DFB激光器波长的电流调谐系数、温度调谐系数以及内部温度误差来源;最后,通过改进B值计算及校正方法,对激光驱动器温度控制误差进行补偿,实现DFB激光器输出波长的精准锁定。实验表明:改善后的激光驱动器较传统激光驱动器的驱动电流绝对误差降低54.5%(±0.005 mA);控制温度绝对误差降低71.4%(±0.01℃);响应时间提高2.98倍(0.067 s/℃);C2H4气体检测系统精度提高17%。研究结果为TDLAS气体检测方法的应用提供了可靠的技术支撑。

摘要：烘焙工序作为常见的生产工序,与我们的生活日常息息相关,安全的工作环境是保障工作效率的前提。为了探究烘焙工序作业可能对人员造成的不安全事故和由于人机不匹配造成的身体损伤和疲劳,以某面包生产工艺流程的烘焙工序作为研究对象,以人机工程仿真软件JACK为工具,建立了符合中国男性身体数据的虚拟作业人员模型和烘焙岗位人机工程仿真模拟,并结合多种工效学分析工具完成了下背部脊柱分析、静态强度预测、工作姿势分析和快速上肢评估,辨别出烘焙工序设计中的缺陷,并根据仿真分析数据,对开关位置、推车高度等方面提出改进意见。结果表明,对烘焙岗位设计过程中进行人机工程虚拟仿真,可有效提高烘焙岗位的舒适度和易操作性;改善了烘焙工序的人机效能,为相关行业、产品或工艺的风险管理和人机匹配提供参考。