超细金属氢氧化物粉体抑制瓦斯爆炸实验研究

煤矿瓦斯爆炸事故具有强的破坏性、突发性,是煤矿重大灾害事故之一。预防、控制瓦斯爆炸事故,是实现煤矿安全生产的关键,如何有效地把爆炸范围和可能造成的破坏限制在最小程度上,一直是安全工作者关注的焦点。粉体抑爆技术能够预防或抑制爆炸灾害,是人们研究的重要课题之一。 本文论述了国内外粉体抑爆技术研究的发展状况及应用现状,讨论了超细Al（OH）3、Mg（OH）2粉体抑爆机理,在20L球形不锈钢爆炸罐实验系统上进行了超细Al（OH）3、Mg（OH）2粉体抑爆的实验,考察了这两种超细无机粉体的抑爆性能和抑爆参数,并定量和定性的分析了点火延迟时间、粉体浓度、粉体粒度等参数与爆炸特性参数之间的关系,摸清了超细粉体的抑爆规律。 研究结果表明:超细Al（OH）3粉体抑爆比超细Mg（OH）2粉体抑爆到达爆炸压力峰值的时间长,且对爆炸极限范围的影响大,说明超细Al（OH）3粉体比超细Mg（OH）2粉体抑爆效果好。平均粒度1.3μm的超细Al（OH）3粉体抑制甲烷爆炸,可使最大爆炸压力降低11.08%,使最大压力上升速率降低66.15%,使到达最大爆炸压力的时间增加57.53%。随着超细无机金属氢氧化物粉体浓度的增加,甲烷最大爆炸压力、最大压力上升速率都先减小后增大,存在抑制瓦斯爆炸的最佳点火延迟时间和最佳粉体浓度。粒度相差不大的同一数量级粉体,抑制同一浓度甲烷爆炸的最佳粉体浓度相近,粒度1μm左右的金属氢氧化物粉体对9.5%甲烷的最佳抑爆浓度约为250g/m3,对7.0%甲烷的最佳抑爆浓度约为200g/m3。粉体粒度越小,爆炸极限范围缩小幅度越大;随着粉体浓度的增加,爆炸极限范围先减小后增加,上下限不闭合。 本文结论和数据为超细无机金属氢氧化物粉体抑爆提供了理论依据,研究结论对超细粉体抑制瓦斯爆炸有一定的指导意义。