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K型、S型气溶胶抑制瓦斯爆炸实验研究

屈丽娜  
【摘要】: 煤矿瓦斯爆炸事故具有很强的破坏性、突发性,是煤矿重大灾害事故之一。预防、控制瓦斯爆炸事故,是实现煤矿安全生产的关键。如何有效地把爆炸范围和可能造成的破坏限制在最小程度上,一直是安全工作者关注的焦点,为此如何有效的利用抑爆技术是人们研究的重要课题之一。 本文论述了国内外气溶胶抑爆技术的发展及应用现状,探讨了气溶胶的抑爆机理。采用20L近球形不锈钢爆炸罐实验系统,考察K型、S型两种气溶胶的抑爆性能和抑爆参数,定量、定性的分析点火延迟时间、气溶胶浓度、气溶胶发生罐体积等参数与甲烷爆炸特性参数之间的关系,总结出气溶胶的抑爆规律。 研究结果表明:S型气溶胶比K型气溶胶抑爆效果好,表现在S型气溶胶抑爆比K型气溶胶抑爆到达最大爆炸压力峰值的时间要长,且对爆炸极限范围的影响要大。随着气溶胶浓度的增加,甲烷最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率都不断减小,直至不再爆炸;且甲烷爆炸极限范围不断减小,甚至闭合。气溶胶发生罐体积的大小影响甲烷爆炸压力、甲烷爆炸压力上升速率和到达最大爆炸压力的时间。在气溶胶冲入20L近球形爆炸罐后,甲烷最佳爆炸浓度小于9.5%。同一密闭容器,同一实验条件下,抑制不同浓度甲烷爆炸,所需的气溶胶量不同;甲烷浓度为7%,K型气溶胶浓度大于等于480mg/L,S型气溶胶浓度大于等于405mg/L时,甲烷不爆炸;甲烷浓度为9.5%,K型气溶胶浓度大于等于315mg/L,S型气溶胶浓度大于等于270mg/L时,甲烷不爆炸。 本文结论和数据为气溶胶抑爆提供了理论依据,对煤矿瓦斯抑爆有一定的现实指导意义。


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