硫化礦塵爆炸反應過程與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-06-23 01:04
礦塵爆炸是高硫金屬礦山地下開采的諸多安全隱患之一,國內東鄉(xiāng)銅礦、銅官山銅礦等礦山發(fā)生過多次礦塵爆炸事故,造成了不小的人員和財產損失。研究硫化礦塵爆炸反應過程、機理和防治措施,在保障礦山企業(yè)安全開采方面具有重要的現(xiàn)實意義。為探究分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響,經現(xiàn)場取樣、實驗室制樣和20L球形爆炸裝置-硫化礦塵爆炸試驗,獲得了不同礦塵濃度(250、500、750g/m3)、不同粒徑(200、300、500目)、不同含硫量(1020%、2030%、3040%)下的礦塵爆炸強度(最大爆炸壓力,Pmax)和反應速率(到達最大爆炸壓力時間,T1)。發(fā)現(xiàn)當含硫量相同時,礦塵濃度為礦塵爆炸強度和反應速率的主控因素。當硫化礦塵濃度相同,且含硫量跨度較大時,礦塵爆炸強度主要由含硫量控制;當含硫量接近時,分散度為礦塵爆炸強度的主控因素,但并非爆炸反應速率的主控因素。通過引入Spearman相關性系數(shù),評價了D10、D25、D50、D...
【文章來源】:江西理工大學江西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
礦塵爆炸五要素
第一章緒論5(a)磁黃鐵礦礦塵堆積成粉塵層狀(b)磁黃鐵礦礦塵受到擾動后形成粉塵云(c)高溫顆粒形成過程(d)在粉塵云中形成高溫顆粒和可燃性氣體混合物(e)高溫顆粒和可燃性氣體混合物向其他粉塵顆粒傳導能量圖1.2礦塵爆炸過程圖1.2.4粉塵爆炸試驗研究現(xiàn)狀粉塵爆炸試驗主要的研究裝置為20L(或1000L)球形爆炸裝置、哈特曼管、G-G恒溫爐等。20L球形爆炸裝置可以測得粉塵爆炸的最大爆炸壓力(MPa)、最大爆炸壓力上升速率(MPa/s)、爆炸指數(shù)(MPa·m/s)、爆炸下限濃度(g/m3)等參數(shù)。哈特曼管主要用于測得粉塵爆炸的最小點火能(mJ)。G-G恒溫爐主要用于測得粉塵爆炸的最低著火溫
第二章分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響10第二章分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響通過現(xiàn)場采樣,實驗室制樣,得到硫化礦塵樣品。根據(jù)樣品含硫量與粒徑大小,分別對樣品命名為A500、A300、A200、B500、B300、B200、C500、C300、C200、D500、D300、D200,共12種,進行樣品的物質成分分析、粒徑分析與化學分析。再通過20L球形爆炸裝置進行硫化礦塵爆炸試驗,測得硫化礦塵爆炸強度參數(shù)。分析有效試驗中分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響。通過引入Spearman相關性系數(shù),分析粒徑參數(shù)與硫化礦塵爆炸特性參數(shù)之間的相關性。2.1試樣的來源與制備過程本研究所用硫化礦塵樣品為黃鐵礦,來源于江西東鄉(xiāng)銅礦采場,制樣過程[19]如下(圖2.1):①將礦石表面塵土清除,保證礦石干燥,人工粗碎、②真空干燥箱連續(xù)干燥40h、③干燥后稱重、④振動磨礦機細碎、⑤震擊式標準篩分儀篩分、⑥裝袋保存。根據(jù)含硫量不同,從高到低分為A、B、C三組,分別為含硫量30~40%、含硫量20~30%、含硫量10~20%。根據(jù)篩分的粒徑不同,分為500、300、200目。因此,本研究所使用的樣品根據(jù)含硫量、粒徑大小分別命名為A500、A300、A200、B500、B300、B200、C500、C300、C200、D500、D300、D200,共12種,根據(jù)球形爆炸裝置容積,按照礦塵濃度250g/m3、500g/m3、750g/m3量取粉塵,分別用于物質組分分析、粒徑分析、化學成分分析和硫化礦塵爆炸試驗。圖2.1硫化礦塵樣品制備過程
本文編號:3243901
【文章來源】:江西理工大學江西省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
礦塵爆炸五要素
第一章緒論5(a)磁黃鐵礦礦塵堆積成粉塵層狀(b)磁黃鐵礦礦塵受到擾動后形成粉塵云(c)高溫顆粒形成過程(d)在粉塵云中形成高溫顆粒和可燃性氣體混合物(e)高溫顆粒和可燃性氣體混合物向其他粉塵顆粒傳導能量圖1.2礦塵爆炸過程圖1.2.4粉塵爆炸試驗研究現(xiàn)狀粉塵爆炸試驗主要的研究裝置為20L(或1000L)球形爆炸裝置、哈特曼管、G-G恒溫爐等。20L球形爆炸裝置可以測得粉塵爆炸的最大爆炸壓力(MPa)、最大爆炸壓力上升速率(MPa/s)、爆炸指數(shù)(MPa·m/s)、爆炸下限濃度(g/m3)等參數(shù)。哈特曼管主要用于測得粉塵爆炸的最小點火能(mJ)。G-G恒溫爐主要用于測得粉塵爆炸的最低著火溫
第二章分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響10第二章分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響通過現(xiàn)場采樣,實驗室制樣,得到硫化礦塵樣品。根據(jù)樣品含硫量與粒徑大小,分別對樣品命名為A500、A300、A200、B500、B300、B200、C500、C300、C200、D500、D300、D200,共12種,進行樣品的物質成分分析、粒徑分析與化學分析。再通過20L球形爆炸裝置進行硫化礦塵爆炸試驗,測得硫化礦塵爆炸強度參數(shù)。分析有效試驗中分散度對硫化礦塵爆炸特性的影響。通過引入Spearman相關性系數(shù),分析粒徑參數(shù)與硫化礦塵爆炸特性參數(shù)之間的相關性。2.1試樣的來源與制備過程本研究所用硫化礦塵樣品為黃鐵礦,來源于江西東鄉(xiāng)銅礦采場,制樣過程[19]如下(圖2.1):①將礦石表面塵土清除,保證礦石干燥,人工粗碎、②真空干燥箱連續(xù)干燥40h、③干燥后稱重、④振動磨礦機細碎、⑤震擊式標準篩分儀篩分、⑥裝袋保存。根據(jù)含硫量不同,從高到低分為A、B、C三組,分別為含硫量30~40%、含硫量20~30%、含硫量10~20%。根據(jù)篩分的粒徑不同,分為500、300、200目。因此,本研究所使用的樣品根據(jù)含硫量、粒徑大小分別命名為A500、A300、A200、B500、B300、B200、C500、C300、C200、D500、D300、D200,共12種,根據(jù)球形爆炸裝置容積,按照礦塵濃度250g/m3、500g/m3、750g/m3量取粉塵,分別用于物質組分分析、粒徑分析、化學成分分析和硫化礦塵爆炸試驗。圖2.1硫化礦塵樣品制備過程
本文編號:3243901
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