《煤礦井下氮氣阻化細水霧防滅火降溫技術套用基礎研究》是依託中國礦業大學，由任萬興擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：煤礦井下氮氣阻化細水霧防滅火降溫技術套用基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：任萬興
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
火災是煤礦生產中的主要災害，細水霧是一種高效的滅火降溫手段。為更有效地治理井下封閉火區，申請者提出了氮氣阻化細水霧防滅火降溫技術，利用水的降溫性能，以氮氣為載體，使水霧充滿火區，實現良好的滅火降溫功能。本項目擬建細水霧實驗系統，研究不同氣、水流動參數條件下霧化的臨界條件、產霧量變化規律、管道輸運中水霧特徵參數變化規律和霧粒凝結的臨界條件；利用井巷火災模擬實驗系統，研究細水霧特徵參數與井巷網路空間中滅火降溫功效間的關係、不同風速與傾角巷道中節流效應或火風壓影響下細水霧擴散動力學特性及其與高溫火災環境的熱質交換規律；採用五孔探針和紋影儀，研究霧化裝置內氣液旋轉射流的動力學特性、激波產生強度與氮氣流速和喉管直徑的關係及激波對霧化效果的影響。揭示氮氣細水霧井下製備、輸送和擴散滅火特性，提出霧化裝置的設計與最佳化原理。研究成果將豐富本技術的基礎理論，推動其發展和套用，為礦井火災的治理提供新的技術手段。
結題摘要
針對細水霧防治礦井火災方面的基礎理論研究欠缺，本項目以實驗室研究和工業試驗為主要技術手段，系統地研究了煤礦井下氮氣阻化細水霧防滅火的基礎理論。在實驗室構建綜合實驗系統，實驗研究了氣、水不同流動參數條件下所產生細水霧的特徵參數、霧化的臨界條件、產霧量的變化規律和霧粒凝結的條件；在實驗室構建了氮氣阻化細水霧滅火模擬試驗台，實驗研究了細水霧在井巷網路空間中的滅火降溫功效和細水霧在井巷風流、火區火風壓或節流效應影響條件下的擴散動力學特性以及細水霧與高溫火災環境的熱質交換規律；設計並加工了細水霧發生裝置，採用數值模擬的方法研究了其內部結構對氣液旋轉射流的動力學特性的影響，利用綜合實驗系統，測試了裝置內部速度的三維分布，採用數值模擬與實驗相結合的方法，理論上得出了不同氣、水流動參數條件下的氣液擾動的強度與氮氣流速、氮氣流量和喉管直徑的關係及其對霧化效果的影響，基於該理論設計並最佳化了霧化裝置，並進行了工業性試驗與套用。
