惰性氣體對KHCO3 冷氣溶膠甲烷抑爆性能的影響研究

王 燕，林 森，李 忠，李 璐，溫小萍，紀文濤

（1.河南理工大學 安全科學與工程學院，河南 焦作 454000；2.河南理工大學 煤炭安全生產與清潔高效利用省部共建協同創新中心，河南 焦作 454000；3.河南理工大學 機械與動力工程學院，河南 焦作 454000）

0 引 言

煤層氣是存在于煤層中的可燃氣體，作為廉價、高效的優質能源廣泛應用于工業生產。 然而，煤層氣的主要成分甲烷具有易燃易爆的特點，在井下抽采及管道輸送過程中一旦發生爆炸極易造成人員傷亡與財產損失，嚴重威脅礦井的安全生產［1-2］。 采取爆炸防控措施能夠降低甲烷爆炸的危害，常用的防控措施有抑爆、隔爆、泄爆3 類，其中抑爆相較于隔爆、泄爆是更為積極主動的技術，其采用主動式噴粉抑爆裝置探測火焰信號，一旦發生甲烷爆炸迅速噴灑粉體抑爆劑，減少后續甲烷爆炸危害。 在抑爆技術中，儲存在主動式噴粉裝置內的抑爆劑是影響實際抑爆效果的關鍵因素［3-5］。

目前對于抑爆技術的研究主要集中在粉體抑爆劑性能方面，國內外學者認為粒徑是影響粉體抑爆性能的主要因素之一，粉體的粒徑越小，越容易與爆炸火焰相互作用［6-8］。 超細粒徑粉體經噴射后，可長期懸浮在空氣中形成冷氣溶膠，擁有遠超普通粉體的比表面積和化學活性，有效提高捕捉爆炸反應自由基的能力［9-11］。 王信群等［12］對比了不同粒徑粉體抑爆劑的抑爆性能，結果顯示將粉體的粒徑細化至10 μm 時抑爆性能可提高10 倍。 任常興等［13-14］使用體積20 L 球形爆炸裝置進行冷氣溶膠抑制油氣-空氣爆炸的試驗，結果表明冷氣溶膠有效降低了油氣爆炸的最大爆炸壓力與最大爆炸壓力上升速率，延長了爆炸感應期。……