瓦斯和煤塵復(fù)合爆炸是煤礦井下爆炸災(zāi)害的主要形式之一,研究瓦斯/煤塵復(fù)合爆炸下限變化規(guī)律,是有效防治煤礦爆炸災(zāi)害的必備條件。為研究煤塵組分對(duì)瓦斯/煤塵復(fù)合爆炸下限的影響,特選用2種組分不同的煤塵（煙煤和無(wú)煙煤）。依據(jù)EN 14034標(biāo)準(zhǔn),使用10 kJ化學(xué)點(diǎn)火頭在標(biāo)準(zhǔn)20L球形爆炸容器中,分別對(duì)2種煤塵的最小爆炸濃度、相同試驗(yàn)條件下的瓦斯爆炸下限以及煤塵與瓦斯的復(fù)合爆炸下限進(jìn)行了測(cè)量。試驗(yàn)測(cè)得煙煤和無(wú)煙煤的最小爆炸濃度分別為50 g/m³和70 g/m³,瓦斯爆炸下限為4%。當(dāng)煤塵中分別通入1%、2%、3%、4%的瓦斯后,煙煤最小爆炸濃度分別降低至40、20、5、0 g/m³,無(wú)煙煤最小爆炸濃度分別降低至50、20、5、0 g/m³�；谏鲜鰷y(cè)量結(jié)果,對(duì)比分析了煤塵組分對(duì)瓦斯/煤塵復(fù)合爆炸下限變化規(guī)律的影響,并探討了Le Chatelier、Bartknecht、Jiang等氣粉復(fù)合爆炸下限預(yù)測(cè)模型對(duì)瓦斯/煤塵復(fù)合體系的適用性。結(jié)果表明:2種煤塵的最小爆炸濃度均隨瓦斯?jié)舛鹊脑龃蠖档?但揮發(fā)分含量低的... 

【文章來(lái)源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(02)北大核心

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【部分圖文】：

煤塵粒徑分布

試驗(yàn)采用5E-MAG6700分析儀對(duì)2種煤塵的組分進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，煙煤中揮發(fā)分、水分、固定碳含量均高于無(wú)煙煤，但灰分低于無(wú)煙煤。在相同倍數(shù)的掃描電鏡圖中，煙煤顆粒表面比無(wú)煙煤有更多的孔隙，吸附著更多的揮發(fā)分介質(zhì)，在爆炸瞬間可快速的熱解和析出揮發(fā)分。2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)表2和表3中的數(shù)據(jù)，得到煙煤和無(wú)煙煤與甲烷復(fù)合爆炸下限變化規(guī)律，如圖4所示。由圖可知，較低濃度的瓦斯即可導(dǎo)致2種煤塵最小爆炸濃度的顯著降低，且最小爆炸濃度均隨瓦斯?jié)舛鹊脑龃蠖饾u減小。當(dāng)瓦斯體積分?jǐn)?shù)增大到4%時(shí)，2種煤塵的最小爆炸濃度均降低至0，這是因?yàn)樵诒疚脑囼?yàn)條件下，4%的甲烷即可導(dǎo)致爆炸的發(fā)生。上述結(jié)果同樣表明，低于爆炸下限的瓦斯和低于最小爆炸濃度煤塵混合之后，仍然具有爆炸危險(xiǎn)性，這是因?yàn)槊簤m爆炸需要經(jīng)過(guò)熱解析出CH4、C2H6、H2、CO等可燃性氣體、與空氣混合、引燃并形成穩(wěn)定傳播的火焰等過(guò)程。低濃度煤塵析出的可燃?xì)怏w濃度較低，不足以維持火焰的穩(wěn)定傳播，而一定濃度瓦斯的添加提高了可燃?xì)怏w濃度，進(jìn)而促使低濃度煤塵形成穩(wěn)定傳播的火焰，最終導(dǎo)致爆炸的發(fā)生。

【參考文獻(xiàn)】：
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