第44卷第2期 2017年4月
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
尹彬，陆卫东，费宝山，等采空区煤自然发火与瓦斯爆炸耦合机理研究[J1.矿业安全与环保，2017，44(2)：35-38 文章编号：10084495(2017)02003504
Vol. 44 No. 2 Apr.2017
采空区煤自然发火与瓦斯爆炸耦合机理研究
尹彬，陆卫东，贯宝山，李春苗”，李守国
(1.新疆工程学院安全工程系，新接岛鲁齐830000；2.矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室，
辽宁阜新123000；3.煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁沈阳110016）
摘要：根据采空区遗煤自燃升温的阶段性特征，以定容反应器为模型，借助数值模拟软件 CHEMKIN模拟煤自燃缓慢氧化、加速氧化和激烈氧化3个阶段瓦斯爆炸前后反应时间、压力及中间产物的变化情况，从微观机理层面对煤自燃与瓦斯爆炸的耦合关系进行了研究。数值计算结果显示，煤自燃缓慢氧化阶段对瓦斯爆炸表现为抑制作用：加速氧化阶段对瓦斯爆炸表现为促进作用：激烈氧化阶段对瓦斯爆炸表现为略微促进作用。
关键词：采空区；自然发火；瓦斯爆炸；合机理；数值计算
中图分类号：TD712+.7;TD75*2
文献标志码：A
网络出版时间：2017-04-1110：12
网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1062.TD.20170411.1012.040.html
Study on Coupling Mechanism of Coal Spontaneous Combustion and
GasExplosioninGob
YIN Bin', LU Weidong , JIA Baoshan’, LI Chunmiao’, LI Shouguo
(I. Deparimenf of Sqfery Engineering, Xingjiang Institute of Engineering, Uramqi &30000, China;
2. Key Laboralory of Mine Thermomotie Disaster and Prerention, Ministry of Education, Frurin 123000, China; 3. China Goal Technology and Engineering Group Shenyang Research Institale, Shenyang I J0016, China)
Abstract : In this paper, research was carried out on the coupling relationship between the spontaneous combustion and gas explosion in the gob from the microscopic mechanism level according to the stage characleristics of the temperature rise process caused by the residual coal spontaneous combxustion in the gob, by taking the constantvolume reactor as the model and by using the numerical simulation software CHEMKIN to simulate the change of the reaction time, pressure and intermediate product before and after the gas explosion at three stages of slow oxidation, accelerating oxidation and violent oxidation. The numerical calculation results showed that the gas explosion was inhibited at the slow oxidation stage; the gas explosion was promoted at the accelerating oxidation stage; and the gas explosion was slightly promoted at the violent oxidation stage
Keywords : gob; spontaneous combustion; gas explosion; coupling mechanism; numeral caleulation
瓦斯探炸是以CH为主的具有爆炸性多组分气体与0,发生的复杂反应，是煤矿重大灾害事故之
瓦斯爆炸原因及反应机理十分复杂，对煤矿瓦斯爆炸演化机理的研究具有重要的现实意义，因此对瓦斯爆炸动力学的研究已成为国内外学者的关注点[1-3]。煤矿瓦斯爆炸是热爆炸机理和链式反应机
收稿日期：20160923；20170221修订
基金项目：国家“十三五"科技重大专项（2016ZX05045-004）：薪疆工程学院博士启动基金项目（2016xgv381812
作者简介：尹彬(1988一），男，河南驻马店人，博士，讲师，主要从事矿山灾害防治方面的教学与科研工作。E-
mail; Inglyinbin@ 163. com, 万方数据
理共同作用的结果(4)，有关研究人员从不同的角度采用不同的方法进行了大量研究。文献[5]对瓦斯爆炸机理及热力学特性进行了理论研究；文献[6]对瓦斯爆炸的微观动力学进行了实验研究；文献[7]研究了湿度对瓦斯爆炸的影响；文献[8]对受限空间内瓦斯爆炸波的波形演化进行了实验研究；文献[9]对二氧化碳在瓦斯爆炸过程中的抑制性进行了实验研究；文献[10]针对煤矿中多组分可燃气体对瓦斯爆炸界限的影响进行了研究。上述研究虽然取得了一定的成果，但都没有针对采空区遗煤自燃过程中不同阶段进行针对性分析，没有对采空区遗煤自燃与瓦斯爆炸的耦合作用开展针对性的研究。基于此，
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