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煤礦採空區二氧化碳安全智能防滅火理論

  • 作者：司俊鴻|責編:成聯君
  • 出版社：應急管理
  • ISBN：9787523702109
  • 出版日期：2024/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：213
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    本書共分8章。第1章為緒論，從我國碳排放和煤炭資源安全開採出發，比較分析了二氧化碳防滅火技術的優越性，經深入剖析提出了該技術有待進一步深入研究的關鍵問題。第2章為二氧化碳防滅火基礎理論，包括二氧化碳理化性質、吸附機理和防滅火機理，為煤吸附二氧化碳影響因素指標體系建立和二氧化碳防滅火技術研究奠定理論基礎。第3章為破碎煤體對二氧化碳的吸附特性實驗研究，分析煤吸附二氧化碳外部影響因素及其熱效應，對比實驗煤樣與分子模擬吸附結果，驗證分子模擬定性定量分析的可行性，開展TG-DSC同步熱分析實驗研究煤吸附二氧化碳的阻化作用效果。第4章為煤吸附二氧化碳分子模擬研究，基於分子動力學和分子力學原理，建立能量穩定狀態分子模型，利用蒙特卡洛和密度泛函方法模擬研究溫度、壓力和水分等外部因素對煤吸附單組分和混合組分氣體能力的影響，對比不同吸附質氣體分子吸附能力。第5章為採空區二氧化碳耗散運移理論研究，利用掃描電鏡方法對鬆散煤孔隙結構進行表徵，提出一種等效孔隙網路拓撲結構表徵方法，研究遺煤壓裂區導通孔隙網路拓撲結構，建立採空區導通孔隙滲透率三維分佈數學模型和採空區氣體輸運傳熱數學模型，研究多孔介質二氧化碳熱質耗散機理。第6章為採空區二氧化碳擴散運移實驗研究，分析間歇性注氣過程中煤體內部溫度場及其隨時間的變化，研究二氧化碳在採空區高溫鬆散煤體中的擴散規律，反演多孔介質二氧化碳吸附場，提出受限空間多孔介質-二氧化碳溫度變化機制，揭示受限空間二氧化碳防治煤自燃機理，將二氧化碳耗散量引入二氧化碳注氣量方程進行計算改進，提高二氧化碳注氣量設計的科學性。第7章為採空區壓注二氧化碳工藝參數優化研究，建立採空區注二氧化碳防滅火影響因素指標體系，提出多源聯合壓注二氧化碳防滅火技術，建立採空區三維模型模擬不同灌注深度和灌注量工況下採空區注二氧化碳氣體流場和溫度場分佈以及相鄰工作面採空區氣體運移規律，研究二氧化碳灌注對氧化帶寬度的影響以及灌注量和埋管深度對上隅角二氧化碳濃度的影響，確定最佳灌注參數，計算液態二氧化碳安全灌注量和相鄰採空區二氧化碳泄漏量。第8章為採空區二氧化碳安全智能防滅火技術，建立基於預測先行與監測數據反饋校正相結合的採空區二氧化碳灌注參數反饋模型和開放式採空區二氧化碳安全防控模型，確定求解方法，設計二氧化碳安全智能防滅火系統，對二氧化碳灌注安全性能指標自適應調控裝置進行關鍵設備選型，開展現場試驗應用研究。
作者介紹
司俊鴻|責編:成聯君
    司俊鴻，男，生於1985年5月，陝西西安人，博士，教授，研究生導師，華北科技學院應急技術與管理學院應急技術與管理專業主任，主要研究方向為礦井通風與火災防治。     主持國家及河北省自然基金項目2項、省部級科教研項目S項、其他縱向課題及企業橫向課題30余項，參與50余項科研項目的研究工作。發表論文70余篇，其中第一作者論文30余篇，SCI／EI檢索17篇，專著1部，主編教材2部，授權專利15項，獲得省部級科技獎勵5項。
目錄
1  緒論
  1.1  研究背景
  1.2  國內外研究現狀
  1.3  研究內容
  1.4  研究方法及技術路線
2  二氧化碳防滅火基礎理論
  2.1  二氧化碳理化性質
  2.2  煤吸附二氧化碳特性
  2.3  二氧化碳抑制煤自燃惰化特徵
3  破碎煤體對二氧化碳的吸附特性實驗研究
  3.1  煤吸附實驗裝置設計
  3.2  實驗流程及條件
  3.3  煤吸附二氧化碳特性研究
  3.4  吸附煤樣燃燒特性研究
4  煤吸附二氧化碳分子模擬研究
  4.1  分子模擬建模
  4.2  外部因素對煤吸附單組分氣體能力的影響
  4.3  外部因素對煤吸附多組分氣體能力的影響
  4.4  水分對煤吸附氣體能力的影響
5  採空區二氧化碳耗散運移理論研究
  5.1  採空區多孔介質特性
  5.2  遺煤壓裂區導通孔隙網路拓撲結構研究
  5.3  採空區氣體輸運傳熱數學模型
  5.4  多孔介質二氧化碳熱質耗散機理
6  採空區二氧化碳擴散運移實驗研究
  6.1  實驗裝置
  6.2  實驗流程
  6.3  實驗結果與分析
  6.4  受限空間二氧化碳防治煤自燃機制
  6.5  二氧化碳注氣量方程計算改進
7  採空區壓注二氧化碳工藝參數優化研究
  7.1  採空區二氧化碳防滅火技術
  7.2  採空區數值模擬方法
  7.3  採空區注二氧化碳流場分佈
  7.4  灌注參數優選
  7.5  相鄰採空區氣體運移規律及泄漏量計算
8  採空區二氧化碳安全智能防滅火技術
  8.1  現代智能調控技術
  8.2  開放式採空區二氧化碳安全防控模型
  8.3  二氧化碳安全智能防滅火系統設計
  8.4  二氧化碳防滅火系統現場應用
參考文獻

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