為有效地預(yù)防及控制礦井下煤自燃過程中產(chǎn)生的常見可燃?xì)怏w對甲烷爆炸所造成的后果,利用FLACS軟件模擬研究了5種初始溫度（25、60、100、140、180℃）下C₂H₄、C₂H₆、H₂和CO這4種氣體按不同比例混合后對甲烷最大爆炸壓力和最大爆炸溫度的影響。研究表明:在定容常壓下,隨初始溫度的增加,與任意多元氣體混合后的甲烷,其最大爆炸溫度呈上升趨勢,最大爆炸壓力則呈下降的趨勢。隨4種可燃?xì)怏w的混合體積分?jǐn)?shù)從0.4%增加到2.0%,甲烷最大爆炸溫度和最大爆炸壓力上升且初始溫度較低時升幅更大。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

初始溫度對7%的甲烷最大爆炸壓力和最大爆炸溫度的影響

由圖2可知，體積分?jǐn)?shù)為9.5%的甲烷最大爆炸溫度隨初始溫度的升高，一直呈上升趨勢，甲烷最大爆炸壓力呈一直減小的趨勢。當(dāng)混合氣體體積為0.4%時，6種配比使最大爆炸溫度的變化幅度均為3.0%左右；當(dāng)混合氣體體積分?jǐn)?shù)為1.2%時，配比1至配比6使甲烷最大爆炸溫度的升幅分別為：4.3%、4.3%、3.1%、3.4%、3.4%、3.4%；當(dāng)混合氣體體積分?jǐn)?shù)為2.0%時，6種配比使甲烷最大爆炸溫度升幅分別為：5%、5.2%、4.8%、4.0%、4.0%、3.8%。由上述升幅和圖表中擬合公式發(fā)現(xiàn)：與甲烷體積分?jǐn)?shù)為7%時相反，各配比的最大爆炸溫度隨混合氣體體積分?jǐn)?shù)的增加而呈現(xiàn)不同幅度的上升，配比1至配比3的升幅均大于配比4至配比6。在6種配比下，甲烷的最大爆炸壓力只隨初始溫度規(guī)律性下降且降幅為36%～37%。當(dāng)甲烷體積分?jǐn)?shù)為9.5%時，隨著混合氣體體積分?jǐn)?shù)的增加，甲烷最大爆炸溫度呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。配比1至配比3使甲烷最大爆炸溫度隨混合氣體體積分?jǐn)?shù)的增加有明顯的下降。隨混合氣體體積分?jǐn)?shù)的增加，甲烷的最大爆炸壓力無明顯變化。

初始溫度對體積分?jǐn)?shù)為11%的甲烷最大爆炸壓力和最大爆炸溫度的影響如圖3。由圖3看出，體積分?jǐn)?shù)為11%的甲烷最大爆炸溫度和最大爆炸壓力隨初始溫度的變化同體積分?jǐn)?shù)為7%和9.5%的變化趨勢是基本一致的。混合氣體體積分?jǐn)?shù)為0.4%時，配比1至配比6最大爆炸溫度的升幅分別為4.8%、4.8%、5.1%、4.6%、4.5%、4.5%；體積分?jǐn)?shù)為1.2%時，升幅分別為：5.3%、5.4%、5.2%、4.8%、4.8%、4.7%；體積分?jǐn)?shù)為2.0%時，升幅分別為：5.9%、5.9%、5.6%、5.0%、5.5%、4.7%。6種配比體積分?jǐn)?shù)下，甲烷的最大爆炸壓力隨初始溫度的降幅均為36%。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多元可燃?xì)怏w爆炸壓力峰值的數(shù)值模擬[J]. 鄧軍,馬曉峰,商鐵林,趙勇.  煤礦安全. 2014(04)
[2]煤礦瓦斯爆炸原因分析與防治[J]. 鐘元華,孫繼宏.  企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2014(11)
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博士論文
[1]約束空間內(nèi)多元氣體爆炸及其轉(zhuǎn)燃燒規(guī)律[D]. 馬秋菊.北京理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]管道內(nèi)甲烷爆炸特性及CO2抑爆的實驗與數(shù)值模擬研究[D]. 王濤.西安科技大學(xué) 2014
[2]高瓦斯礦井封閉火區(qū)瓦斯爆炸實驗及數(shù)值模擬研究[D]. 張群.西安科技大學(xué) 2013



本文編號：3507377