ABC干粉/硅藻土抑制瓦斯爆炸实验研究

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瓦斯爆炸是煤矿主要灾害之一,它具有强的破坏性、突发性。瓦斯爆炸抑制的研究一直是国内热点。粉体抑爆技术能够预防或者抑制瓦斯爆炸灾害,如何在实际中较好地利用粉体材料,对于瓦斯爆炸灾害的防治具有十分重要的意义。本文根据粉体的抑爆机理,论述了各种粉体抑爆技术的发展及应用现状。利用20L近球形不锈钢爆炸系统进行实验,通过改变粉体浓度、甲烷浓度,测试在添加超细ABC干粉灭火剂和硅藻土粉体条件下瓦斯爆炸最大压力及最大压力上升速率等特性参数,并分析两种粉体对瓦斯爆炸的抑制作用。采用“正交设计法”研究ABC干粉/硅藻土抑制瓦斯爆炸所得到的特性参数,得出最优实验方案。实验结果表明:ABC干粉和硅藻土对瓦斯爆炸均具有一定的抑制作用,并且超细ABC干粉灭火剂优于硅藻土。超细ABC干粉抑爆效果受瓦斯浓度变化的影响较小,而硅藻土对高浓度瓦斯条件下的抑爆效果较明显。最优实验方案:最佳粉体为ABC干粉,最佳混合抑爆剂最佳抑爆浓度为200mg/L、最佳抑爆混合比例为2:1,最佳点火延迟时间为30s;在最优实验方案下测试了粉体对不同甲烷浓度的抑爆效果,从而得出粉体对三种爆炸参数的影响规律是类似的;甲烷最大爆炸压力Pm的平均降低幅度为24.75%,最大压力上升速率(dp/dt)m的平均降低幅度为64.76%,压力峰值时间T的平均增加幅度为53.13%。可见,在最优实验方案下抑制瓦斯爆炸具有较好的抑制效果。本文的实验数据和结论对ABC干粉和硅藻土在矿井中的应用具有重要的意义,并对进一步研究新型抑爆剂及其抑爆机理具有一定的指导意义。
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