煤塵影響瓦斯爆炸沖擊波的實驗研究

張迎新，　李世超

(黑龍江科技大學(xué) 安全工程學(xué)院， 哈爾濱 150022)

?

煤塵影響瓦斯爆炸沖擊波的實驗研究

張迎新，李世超

(黑龍江科技大學(xué) 安全工程學(xué)院， 哈爾濱 150022)

為了探究煤塵對瓦斯爆炸沖擊波的影響，利用瓦斯-煤塵爆炸實驗系統(tǒng)，通過甲烷、空氣混合爆炸和煤塵、甲烷、空氣混合爆炸實驗，得出爆炸超壓在爆炸管道中沖擊波的傳播規(guī)律。將爆炸規(guī)律和煤樣的組分?jǐn)?shù)據(jù)對比分析，得出煤塵對瓦斯爆炸的沖擊波的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：有煤塵參與時，氣樣爆炸超壓增大，在管道中都是先增大后減小，煤塵的參與可以改變瓦斯爆炸的上下限。煤樣組分對比表明，揮發(fā)分大的煤粉更容易產(chǎn)生更大的爆炸超壓。

瓦斯爆炸； 沖擊波超壓； 爆炸管道

0　引　言

瓦斯作為工業(yè)原料及民用燃料是一種清潔能源。但是，在礦井中它也是危及礦工生命的一種有毒有害氣體。瓦斯爆炸所帶來的危害包括沖擊波、高溫火焰、有毒有害氣體等[1]。更為嚴(yán)重的是瓦斯爆炸所引起的瓦斯煤塵爆炸，會帶來更多的人員傷亡甚至毀壞礦井。為了遏制礦井瓦斯發(fā)生爆炸或者減少其帶來的危害，需要進(jìn)一步了解瓦斯爆炸和煤塵之間的關(guān)系，以期減少煤礦人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

長期以來，煤礦瓦斯爆炸事故是最嚴(yán)重的礦井災(zāi)害事故，并且發(fā)生頻繁。與大多數(shù)其他工業(yè)國家一樣，我國一直致力于瓦斯災(zāi)害事故防治方面的工作。國內(nèi)外眾多學(xué)者利用理論研究、實驗研究、數(shù)值模擬研究瓦斯爆炸災(zāi)害事故，得到了一些瓦斯爆炸和煤塵爆炸的相關(guān)參數(shù)規(guī)律[2-5]，但對于沖擊波在爆炸管網(wǎng)中的傳播規(guī)律研究文獻(xiàn)較少。……