磷酸铵盐干粉抑制瓦斯爆炸的实验研究

瓦斯爆炸是煤矿矿井严重灾害之一,其带来大量的人员伤亡和财产损失。目前国有重点煤矿大多属于瓦斯矿井,其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%。瓦斯爆炸事故在煤矿重大事故中占有很大的比重。粉体抑爆技术能够预防或者抑制瓦斯爆炸灾害,如何在实际中较好地利用粉体材料并选取合适的粉体材料,对于瓦斯爆炸灾害的防治具有十分重要的意义。 本文从粉体的抑爆机理出发,论述了各种粉体抑爆技术的发展状况及应用现状。利用20L近球形不锈钢爆炸实验系统进行实验,选取两种配比不同、粉体粒径有所差别的磷酸铵盐干粉(为ABC干粉的主要成分),考察了这两种磷酸铵盐干粉的抑爆性能和抑爆参数,并定量和定性地分析了粉体浓度、甲烷浓度、点火延迟时间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。 实验结果表明:两种粉体均产生一定的抑爆效果,抑爆效果相差不大。两种粉体均使甲烷的爆炸极限缩小,粉体对于爆炸上限的影响要大于爆炸下限,粉B使爆炸极限范围的缩小量大于粉A。粉A在粉体浓度为50mg/L和100mg/L时达到较好的抑爆效果,粉B在粉体浓度为100mg/L时达到较好的抑爆效果。甲烷浓度小于9.5%时,粉A的抑爆效果要优于粉B;甲烷浓度大于9.5时,粉B的抑爆效果要优于粉A。粉体抑爆与甲烷的浓度有密切关系,不同的甲烷浓度,抑爆效果不同。随点火延迟时间的延长,粉体的抑爆效果越来越不明显,随延迟点火时间的变化两种粉体的抑爆效果呈现相同的规律。 本文的实验数据和结论为磷酸铵盐干粉抑爆瓦斯爆炸提供了理论依据,同时说明了粉体超细化的重要性,研究结论对粉体抑制瓦斯爆炸有一定的指导意义。