發(fā)布時(shí)間：2017-09-05 21:59

  本文關(guān)鍵詞：甲烷和煤塵爆炸特性實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：近年來,煤礦的重特大事故時(shí)有發(fā)生,尤其是甲烷煤塵爆炸事故,造成了重大損失和惡劣的社會(huì)影響,研究甲烷煤塵爆炸特性具有重要意義。本論文以內(nèi)蒙古伊東集團(tuán)宏測(cè)煤礦的褐煤、安徽口孜東礦的氣煤、陜西彬縣大佛寺礦的不粘煤、山西天池礦的瘦煤、河南焦作演馬莊礦的無煙煤為研究對(duì)象。應(yīng)用粉塵云最低引燃溫度實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)煤塵云的最低著火溫度進(jìn)行研究,結(jié)果表明:煤塵云最低著火溫度均隨煤塵粒徑的增大而升高。煤塵粒徑小于75μm時(shí),在同一粒徑范圍內(nèi),煤塵的揮發(fā)分越大,煤塵云最低著火溫度越低,實(shí)驗(yàn)煤樣被引燃由難到易依次為無煙煤、瘦煤、不粘煤、氣煤、褐煤。應(yīng)用20L近球形氣體(粉塵)爆炸測(cè)試系統(tǒng),對(duì)甲烷、煤塵及兩者的混合物的爆炸特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)論如下:(1)隨甲烷濃度的增大,甲烷的最大爆炸壓力先增大后減小;到達(dá)最大爆炸壓力的時(shí)間先減小后增大,當(dāng)甲烷濃度為9.5%時(shí),甲烷的最大爆炸壓力為0.784 MPa,到達(dá)最大爆炸壓力時(shí)間為127.6 ms。甲烷的最大爆炸壓力隨點(diǎn)火能量的增大而增大,隨點(diǎn)火延時(shí)的延長(zhǎng)而增大,且濃度越小,增幅越大。當(dāng)甲烷濃度為7%時(shí),點(diǎn)火能量10kJ的最大爆炸壓力比1J的上升了47.2%,點(diǎn)火延時(shí)2s的最大爆炸壓力比60ms的上升了181.8%。(2)煤塵爆炸的最佳點(diǎn)火延遲時(shí)間為60 ms,此時(shí)爆炸壓力最大。隨煤塵濃度的增加,煤塵爆炸的最大爆炸壓力呈先增大后減小的趨勢(shì)。褐煤的最佳爆炸濃度為400g/m3,氣煤、不粘煤、瘦煤的最佳爆炸濃度均為500g/m3,無煙煤的最佳爆炸濃度為600g/m3。同一煤塵濃度下,不同煤種煤塵的最大爆炸壓力從大到小依次為褐煤、氣煤、不粘煤、瘦煤、無煙煤。(3)在相同煤塵濃度下,混合物的最大爆炸壓力按照7.0%、9.5%、12.0%的甲烷濃度順序依次降低。當(dāng)甲烷濃度保持不變時(shí),使混合物最大爆炸壓力達(dá)到峰值的褐煤濃度為400g/m3,氣煤、不粘煤、瘦煤濃度均為500g/m3,無煙煤濃度為600g/m3。相同煤塵濃度,相同甲烷濃度下,甲烷煤塵混合爆炸的最大爆炸壓力按照褐煤、氣煤、不粘煤、瘦煤、無煙煤的順序依次降低。
【關(guān)鍵詞】：甲烷 煤塵 爆炸壓力 爆炸特性
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD714.5
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符號(hào)表8-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 選題的背景及研究意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)10-15
• 1.2.1 甲烷爆炸特性研究10-11
• 1.2.2 煤塵爆炸特性研究11-12
• 1.2.3 甲烷煤塵共混爆炸特性研究12-15
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.2 技術(shù)路線圖15-17
• 2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹與實(shí)驗(yàn)材料制備17-27
• 2.1 粉塵云引燃溫度實(shí)驗(yàn)裝置17-19
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置的組成17-18
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)步驟及著火判據(jù)18-19
• 2.2 20L近球形氣體（粉塵）爆炸測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)19-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組成19-22
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟22-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)煤樣的選取與制備24-26
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)煤樣的選取24-25
• 2.3.2 煤樣的制備過程25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 甲烷爆炸特性實(shí)驗(yàn)27-33
• 3.1 甲烷爆炸的壓力-時(shí)間曲線分析27-28
• 3.2 甲烷濃度對(duì)甲烷爆炸特性的影響28-29
• 3.3 點(diǎn)火能量對(duì)最大爆炸壓力的影響29-30
• 3.4 點(diǎn)火延時(shí)對(duì)最大爆炸壓力的影響30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 4 煤塵爆炸特性參數(shù)實(shí)驗(yàn)33-45
• 4.1 煤樣的元素分析和工業(yè)分析33-36
• 4.2 不同因素對(duì)煤塵云最低著火溫度的影響36-38
• 4.2.1 煤塵粒徑對(duì)煤塵云最低著火溫度的影響37
• 4.2.2 煤塵種類對(duì)煤塵云最低著火溫度的影響37-38
• 4.3 不同因素對(duì)煤塵云最大爆炸壓力的影響38-44
• 4.3.1 煤塵爆炸的壓力-時(shí)間曲線分析39-40
• 4.3.2 點(diǎn)火延遲時(shí)間對(duì)煤塵云最大爆炸壓力的影響40-41
• 4.3.3 煤塵濃度對(duì)煤塵云最大爆炸壓力的影響41-43
• 4.3.4 煤塵種類對(duì)煤塵云最大爆炸壓力的影響43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5 甲烷煤塵混合物最大爆炸壓力45-60
• 5.1 甲烷濃度對(duì)混合物最大爆炸壓力的影響45-50
• 5.2 煤塵濃度對(duì)混合物最大爆炸壓力的影響50-56
• 5.3 煤塵種類對(duì)混合物最大爆炸壓力的影響56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 主要結(jié)論60-61
• 6.2 展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士期間的科研成果67

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本文編號(hào)：800391