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針對馬營煤礦開采區(qū)內(nèi)被原小煤礦破壞的區(qū)塊數(shù)量多,漏風嚴重等典型整合礦井出現(xiàn)的問題,選取9號煤層煤樣進行了煤自然發(fā)火氣體產(chǎn)物模擬試驗,分析了CO、烯烴、烷烴、炔烴的產(chǎn)生規(guī)律,進行了煤自燃預測預報技術(shù)研究。結(jié)果表明:CO出現(xiàn)在61℃左右,預測的溫度范圍在61~175℃;C2H4出現(xiàn)在165℃左右,標志著煤進入加速氧化階段;C3H6出現(xiàn)在216℃左右,標志著煤進入激烈氧化階段;C2H2產(chǎn)生在486℃左右,表明煤已出現(xiàn)明火或陰燃,采取措施時須謹慎。φ(C2H4)/φ(C2H6)可以作為預測煤自然發(fā)火進程的標志氣體,φ(C3H8)/φ(C2H6)可以作為輔助標志。
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運用AutoReaGas軟件研究了可燃氣體在長為100m、斷面為0.08m×0.08m的細長管道內(nèi)發(fā)生爆炸后的衰減特征。結(jié)果表明:在距離點火源20m之前,沖擊波強度隨著傳播距離增加逐漸增強,隨后發(fā)生衰減,到距離點火源44m時衰減為聲波。密度峰值和氣流速度峰值隨著距離的增加均先增大后減小,溫度峰值隨之逐漸減小。在距離點火源16m之前,爆炸化學反應隨著距離增加逐漸加劇,隨后開始減弱,到距離點火源21m處停止,火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍谠撎帨p小為零。