煤火竖直正向阴燃特性研究
Study on Vertical Forward Smoldering Characteristics of Coal Fire
-
摘要: 地下煤火的持续缓慢燃烧是煤体阴燃传播作用的结果。为探究煤火竖直正向阴燃传播特性，采用自行设计并搭建的煤火阴燃模拟相似实验平台，在不同供风速率下开展了长焰煤竖直正向阴燃模拟实验，分析了供风速率对煤体内阴燃传播方向上4个测点的温度实时变化规律、最高反应温度、总阴燃时长及燃烧速率等参数的影响。研究结果表明，在竖直正向阴燃过程中，煤体在80～85 ℃范围内进入温度恒定的水分蒸发阶段，随后温度快速上升，依次进入脱挥发分和半焦/焦炭燃烧阶段。在2、0.8 m3/h供风量条件下，阴燃过程中顶部煤体向底部垮落，而在0.4、0.2 m3/h及以下供风量，未形成明显垮落。煤体总阴燃时长与风流速率之间呈指数关系，燃烧速率则随风流速率的增加而线性增长。Abstract: The continuous slow burning of underground coal fire is the result of coal smoldering propagation effects. A self-designed similar experimental platform was designed and built in order to explore the propagation characteristics of vertical forward smoldering of coal fire, and the simulation experiment of vertical forward smoldering of long-flame coal was carried out under different air supply rates, and the effects of the air supply rate on the real-time change of temperature, the maximum reaction temperature, the total length of smoldering and the combustion rate of four measuring points in the smoldering propagation direction of coal were analyzed. The results show that, in the vertical forward smoldering process, the coal goes into the evaporation stage of constant temperature at 80 ℃~85 ℃ range, the temperature rising fast, then in turn into the volatile and carbocoal/coke burning off stage. Under the condition of 2, 0.8 m3/h supply air volume, the top coal body caved to the bottom during the smoldering process, while the supply air volume under 0.4, 0.2 m3/h and below did not form obvious collapse. There is an exponential relationship between the length of total smoldering and the airflow rate of coal, and the combustion rate increases linearly with the increase of airflow rate.
-
Keywords:
- vertical smoldering /
- air supply rate /
- burning rate /
- air supply /
- linear growth /
- underground coal fire
-
-
[1] 宋泽阳，朱红青，徐纪元，等.地下煤火高温阶段贫氧不完全燃烧耗氧速率的计算[J].煤炭学报，2014，39（12）：39-45. [2] 高锦田.浅谈阴燃火灾[J].消防科学与技术，1992（4）：8-10. [3] 王德明.矿井火灾学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008：96-102. [4] 邓军，孙宝亮，费金彪，等.胶体防灭火技术在煤层露头火灾治理中的应用[J].煤炭科学技术，2007，35（11）：58-60. [5] 何芳，易维明，柏雪源，等.几种生物质热解反应动力学模型的比较[J].太阳能学报，2003，5（6）：771-775. [6] 林龙沅，周建军，肖渊，等.自然对流条件下垂直向上阴燃向有焰火转化的研究[J].消防科学与技术，2007，26（3）：229-232. [7] 贾跃荣.乌达煤田火灾现状及治理情况调查分析[C]//2010内蒙古煤炭工业科学发展高层论坛论文集.北京：中国煤炭工业协会，2010：112-116. [8] 路长，余明高.阴燃火灾学[M].北京：人民出版社，2009：63-66. [9] 李芳.空间条件变化对聚氨酯泡沫阴燃传播的影响研究[D].焦作:河南理工大学，2014:10-12. [10] 郑克明，王德明，亓冠圣，等.平朔东露天矿高温爆破孔降温技术分析[J].煤炭技术，2015，34（9）：199. [11] 王文才，王瑞智，贺媛，等.褐煤阴燃转化为焰火燃烧的试验研究[J].煤炭科学技术，2010，38（4）：45-47.
计量
- 文章访问数: 119
- HTML全文浏览量: 0
- PDF下载量: 0
下载:
