瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律实验研究.pdf

第25卷第4期
中国矿业
Vo1.25,N
2016年4月
CHINA MINING MAGAZINE
Apr.2016
瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律实验硏究
王磊,李润之
(中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039)
摘要:采用20L近球形爆炸特性测试系统对瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变化规律进行了实验
研究。研究发现:在本实验条件下,煤尘的爆炸下限浓度随瓦斯浓度的增加而逐渐下降,纯煤尘时的爆炸
下限浓度是28.4g/m3,当加入1.70%浓度瓦斯时,煤尘爆炸下限浓度下降到7.8g/m3,且煤尘爆炸下限与
瓦斯浓度呈指数函数关系变化;瓦斯的爆炸极限随煤尘浓度的增加发生改变,且与煤尘浓度呈不同的指数
函数关系;纯瓦斯的爆炸上限为15.8%,而加入100g/m3的煤尘后瓦斯的爆炸上限下降到了12.8%;瓦斯
的爆炸下限随煤尘浓度的增加逐渐下降,纯瓦斯的爆炸下限为5.10%,而加入100g/m23的煤尘后瓦斯的
爆炸下限下降到了3.1%。研究结果为煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故的防治提供理论依据。
关键词:瓦斯爆炸,煤尘爆炸,共存条件,爆炸极限
中图分类号:TD12文献标识码:A文章编号:1004-4051(2016)04-0087-04
Experimental study on the explosion limits change laws under
gas and coal dust coexisting conditions
WANG Lei, LI Run-zhi
( China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute, Chongqing 400039, China)
Abstract: Using 20L nearly spherical explosion characteristic test system, studied the change laws of
explosion limits under gas and coal dust coexisting conditions. The study found that: under the experimental
conditions, coal dust lower explosion limit decreases with the increase of the gas concentration, pure coal
dust lower explosion limit is 28.4g/m', while adding 1.70% gas its lower explosion limit down to 7.8g/ms
coal dust lower explosion limit and gas concentration are exponential relationship; gas upper explosion limit
alters with the increase of the coal dust concentration, pure gas upper explosion limit is 15.8%, while adding
100g/m dust its upper explosion limit down to 12.8%;gas lower explosion limit decreases with the increase
of the coal dust concentration, pure gas lower explosion limit is 5. 10%, while adding 100/m dust its lower
explosion limit down to 3. 10%; gas upper explosion limit and lower explosion limit were exponential
function relationship with coal dust concentration. The study results provided a theoretical basis for the
prevention and control of coal mine gas and coal dust explosion accidents
Key words gas explosion; coal dust explosion; coexisting conditions; explosion limits
瓦斯爆炸事故造成的破坏巨大,并且可能引响。爆炸极限是爆炸的重要特征参数,处于极
起煤矿井下沉积煤尘参与爆炸,造成更大的人员限浓度范围内的瓦斯、煤尘才能够发生爆炸。国
伤亡和财产损失。瓦斯、煤尘共存条件下的反应内外学者通过研究得出了瓦斯煤尘复合体系爆炸
过程非常复杂,二者单独反应,同时又相互影下限比纯煤尘或纯甲烷在空气中测试结果相对降
低,对应得到的爆炸压力增大5,粉尘的最小点
火能量会随着可燃气体的混入而降低67。这些
收稿日期:2015-07-08
工作主要针对瓦斯对煤尘的影响开展研究,但对
甚金项目:国家自然科学基金项目资助(编号:51374235
51274238);中煤科工集团重庆研究院有限公司自立科研开发项目
于瓦斯煤尘共存条件下二者的相互影响研究较
资助(编号:2013YBXM14)
少。因此,研究瓦斯、煤尘共存条件下爆炸极限变
作者简介:主磊(198-),男,助理研究员,须土。E-mai:lear8023化规律将为煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故的防治提
163,com。
供理论依据。