[发明专利]一种同时充入二氧化碳与氮气情况的爆炸三角形改进方法

摘要

本发明公开了一种同时充入二氧化碳与氮气情况的爆炸三角形改进方法，首先将矿井中的混合气体分为两组，第一组为全部的可燃气体、氧气和氮气，第二组为全部的可燃气体、氧气和二氧化碳；然后分别计算两组可燃气体的特征值，得到两组数据；最后对两组数据进行整合，得出在同时充入二氧化碳与氮气作为惰性气体从而抑制爆炸可能的情况下，所得到的修正后的爆炸三角形。本发明结合实际情况对爆炸三角进行改进，得到更符合实际的情况，实时反映当同时冲入氮气与二氧化碳的情况下矿井气体安全状态，为决策者做出更准确的决策提供依据，提高了矿井生产的安全性。

主权项

1.一种同时充入二氧化碳与氮气情况的爆炸三角形改进方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)矿井中的原始混合气体主要包括可燃气体、氧气、二氧化碳和氮气；将原始混合气体分为两组进行计算：第一组忽略混合气体中的二氧化碳，仅考虑原始混合气体中的可燃气体、氧气和氮气；第二组忽略混合气体中的氮气，仅考虑原始混合气体中的可燃气体、氧气和二氧化碳；(2)根据下式计算原始混合气体中可燃气体的总体积浓度：式中：CT为可燃气体的总体积浓度，Ci为可燃气体i的体积浓度，n为可燃气体的种类；(3)根据下式计算原始混合气体的爆炸上、下限值：式中：Lmax、Lmix为原始混合气体的爆炸上、下限，Limax、Limix为可燃气体i的爆炸上、下限；(4)计算第一组混合气体的爆炸三角形特征值，包括如下步骤：(41)根据下式计算第一组混合气体的鼻限极值：式中：为第一组混合气体的鼻限极值，为第一组混合气体中可燃气体i的鼻限极值；(42)根据下式计算第一组混合气体所需要充入的氮气量：式中：为第一组混合气体所需要充入的氮气量，为使得可燃气体i惰性化所需充入的氮气量；(43)根据下式计算第一组混合气体在鼻限极值处氧气的体积浓度：式中：为第一组混合气体在鼻限极值处氧气的体积浓度；(5)计算第二组混合气体的爆炸三角形特征值，包括如下步骤：(51)根据下式计算第二组混合气体的鼻限极值：式中：为第二组混合气体的鼻限极值，为第二组混合气体中可燃气体i的鼻限极值(52)根据下式计算第二组混合气体所需要充入的二氧化碳量：式中：为第二组混合气体所需要充入的二氧化碳量，为使得可燃气体i惰性化所需充入的二氧化碳量；(53)根据下式计算第二组混合气体在鼻限极值处氧气的体积浓度：式中：为第二组混合气体在鼻限极值处氧气的体积浓度；(6)根据步骤(4)和步骤(5)得到两组坐标点和根据两组坐标点计算爆炸三角形特征值，定义原始混合气体中氮气和二氧化碳的体积浓度分别为和根据下式计算原始混合气体的鼻限极值(L_nose,O_nose)为：(7)根据原始混合气体的爆炸上、下限值Lmax、Lmix，以及原始混合气体的鼻限极值(Lnose,Onose)绘制修正后的爆炸三角形。