气—固混合抑制剂对矿井瓦斯的抑爆实验研究

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瓦斯爆炸是我国煤矿灾害的主要形式之一,具有很强的突发性、破坏性。如何在实际中有效的防治瓦斯爆炸,具有十分重要的意义。其中粉体和惰性气体抑爆技术一直是国内研究的重点。本文利用20L近球形不锈钢爆炸系统,选取CO2惰性气体,Mg(OH)2、ABC粉体作为抑爆剂,通过研究不同甲烷浓度在粉体、CO2气体及气-固混合抑制剂条件下的爆炸压力峰值、最大压力上升速率等特性参数,分析了其对瓦斯爆炸的抑制规律及抑爆效果。实验结果表明:CO2惰性气体、Mg(OH)2、ABC粉体分别抑制瓦斯爆炸时,CO2气体对瓦斯的抑爆效果最好。添加8%浓度CO2使得11%浓度甲烷爆炸压力峰值时间延长3.14倍,爆炸压力峰值和最大压力上升速率下降幅度分别为28.7%、79.9%。Mg(OH)2/CO2混合抑制瓦斯爆炸时,爆炸压力峰值和最大压力上升速率降低,爆炸压力峰值时间延长,有一定的抑制效果。0.25g/L Mg(OH)2与8%CO2混合抑制时使得11%浓度甲烷爆炸压力峰值时间延长3.76倍,爆炸压力峰值和最大压力上升速率下降幅度分别为45.6%、79.9%。ABC/CO2混合抑制瓦斯爆炸时,爆炸压力峰值和最大爆炸压力上升速率明显降低,爆炸压力峰值时间明显延长,抑爆作用更加明显。且随着甲烷浓度的增加,抑爆效果更加显著。甲烷浓度为11%时,0.20g/L、0.25g/L、0.30g/L ABC粉体分别混合8%CO2气体条件下,甲烷均没有发生爆炸。该研究对采用气-固混合抑制剂抑制矿井瓦斯爆炸提供了实验数据,具有一定的指导意义。
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