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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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索特平均直径对煤粉及其在瓦斯气氛下爆炸特性的影响

作者(Author):

  • 汤其建
  • 秦汝祥
  • 戴广龙

作者单位:

  • 安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
  • 安徽理工大学 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
  • 永城职业学院 矿业工程系

关键词:

  • 索特平均直径(D3
  • 2)
  • 煤粉
  • 瓦斯
  • 粉尘爆炸
  • 粒径分散度
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

为了研究索特平均直径(D3,2)对煤粉及其在瓦斯气氛中爆炸特性的影响,利用20-L球形爆炸装置,测量了煤粉初始样和混合样及其在瓦斯气氛中的爆炸特性参数,研究了粒径分散度σD对煤尘爆炸威力的影响,对比分析了粒径特征参数D50,D4,3,D3,2值与煤粉粉尘爆炸威力的相关性;同时收集了煤粉粉尘爆炸的固体残渣,并通过扫描电镜对其微观结构进行了表征;最后,结合煤粉粉尘爆炸实验数据和产物微观结构分析结果,探讨了煤粉粉尘及其在瓦斯气氛中爆炸的机理。实验结果表明:当D50值相同时,σD值最大(2.31)时煤粉粉尘的压力最大值Pmax和(dP/dt)max值较σD值最小(1.49)时分别增加了14.71%和68.05%,说明煤粉粉尘的粒径分散度σD会显著影响其爆炸性能;相对于D50值和D4,3值,D3,2值可以更好的阐述煤粉粉尘的爆炸特性,D3,2值最大(120 μm)时的粉尘爆炸压力Pex和(dP/dt)ex值较D3,2值最小(2.5 μm)时分别降低了33.33%和83.33%,说明D3,2值对(dP/dt)ex值的影响大于对Pex值的影响;在瓦斯气氛中,随着D3,2值的增加,煤粉粉尘的(dP/dt)ex值逐渐减小,低瓦斯体积分数时,D3,2值对Pex值影响较小,但高瓦斯浓度时,D3,2值越大则Pex值越小,而煤粉颗粒的D3,2值越小,挥发分燃烧速率更快,爆炸更剧烈,其残渣表面的孔洞越多,破碎程度也越大。

汤其建,秦汝祥,戴广龙.索特平均直径对煤粉及其在瓦斯气氛下爆炸特性的影响[J].煤炭学报,2021,46(2):489-497. TANG Qijian,QIN Ruxiang,DAI Guanglong.Effect of Sauter mean diameter of coal dust on its explosi ibility with and without methane gas[J].Journal of China Coal Society,2021,46(2):489-497.
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