發(fā)布時間：2021-10-11 05:30

　　采用自主研發(fā)的采空區(qū)自燃誘發(fā)瓦斯爆炸系統(tǒng),實驗研究電火花和高溫源2種點火方式引爆CH₄的氣體產物變化規(guī)律。結果表明:2種點火方式引爆CH₄后,生成的碳氧化合物規(guī)律基本一致;低體積分數爆炸幾乎不生成CO;CH₄體積分數大于9.5%時,隨CH₄體積分數增大,CO的體積分數隨之增加;CO₂的體積分數隨CH₄體積分數先增大后減小,在CH₄體積分數為9.5%時CO₂生成量的最大;電火花引爆CH₄生成CO的量高于高溫源引爆;高溫源引爆CH₄生成CO₂的量高于電火花引爆;電火花點火方式在CH₄體積分數>9.5%時,CO的生成較高溫源點火方式有著更為敏感的表現。引爆CH₄體積分數較高（11.5%以上）的CH₄后會生成C₂H₆、C2H₄

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(05)北大核心

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

實驗系統(tǒng)原理圖

根據反應式（1）可知，1體積CH4完全燃燒需要2體積的O2,O2在空氣中的占比為21%，因此1體積CH4完全燃燒需要9.52體積的空氣。當CH4完全燃燒時，CH4體積在反應氣體中占比為1/（1+9.52）×100%≈9.5%。由此可知，當CH4體積分數為9.5%時，CH4完全燃燒，此體積分數為理論計算出的甲烷爆炸最強的體積分數。當CH4的體積分數低于9.5%時，此時的反應過程為富氧燃燒，在此過程主要發(fā)生式（1）、式（2）的反應，生成物主要為CO2,CO的生成量幾乎為0。當CH4體積分數為9.5%時，爆炸屬于化學當量比狀態(tài)下的完全反應，此時爆炸產物主要是CO2,CO生成量幾乎為0。當CH4體積分數超過9.5%時，其反應過程為富燃料燃燒，爆炸發(fā)生的反應主要為式（3),CO的體積分數隨著CH4體積分數的增大而增加。

高溫源和電火花點火方式下CO2生成情況如圖3。由圖3可知，2種點火方式下CO2的生成規(guī)律基本一致。在CH4體積分數低于9.5%時，生成CO2的體積分數隨著CH4體積分數的增大而增加，在CH4體積分數為9.5%時，CO2的體積分數達到最大值。在CH4體積分數高于9.5%時，生成CO2的體積分數隨著CH4體積分數的增加而減少。高溫源和電火花2種點火方式下，分別在CH4體積分數為13.5%和12.5%時，CO2的體積分數再次升高。當CH4體積分數較高時，且在高溫條件下（1 000K及以上）會在反應期間積累一定量的甲醛（CH2O），發(fā)生如下反應：

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]電火源引爆瓦斯的規(guī)律和特征研究[D]. 賴芳芳.華北科技學院 2015



本文編號：3429881