超细无机阻燃材料对瓦斯控爆效能的实验研究

我国煤矿的安全生产形势非常严峻，尤其是瓦斯爆炸事故，造成大量的人员伤亡和财产损失，引起政府的高度重视。当瓦斯爆炸三要素都满足的情况下，目前还没有一种材料和技术能有效的控制瓦斯爆炸。因此找到一种好的抑爆材料结合新的控爆技术，对于瓦斯爆炸灾害的防治具有十分重要的意义。 本文首先介绍国内外瓦斯爆炸防治、瓦斯爆炸控制技术及抑爆材料的研究现状，然后论述了瓦斯爆炸机理。通过对超细阻燃材料对瓦斯控爆的可行性分析，选用超细氢氧化镁和氢氧化铝阻燃材料作为抑爆剂进行实验研究。在自行搭建瓦斯爆炸试验台的基础上，用气流粉碎机把不同浓度的氢氧化镁、氢氧化铝超细粉体喷入瓦斯爆炸管道中，点火引爆预混爆炸性气体，并采用高速摄影仪拍摄出瓦斯爆炸火焰连续传播图片，对瓦斯爆炸初期火焰传播的特性、超细阻燃材料对瓦斯控爆效能进行研究。 实验一方面验证了瓦斯爆炸试验台的可行性，一方面检验了所选超细阻燃材料对瓦斯的控爆效果。实验结果得出当喷入超细氢氧化镁、氢氧化铝粉体后，衡量瓦斯爆炸的各个指标都有所改善，而且随着加入超细粉体浓度的增加，各指标越优越，其中氢氧化铝表现出更好的控爆效果。当氢氧化铝超细粉体浓度为56.781g／m3时，瓦斯爆炸感应期与无粉体时相比较延长了226ms，火焰在管道内的传播时间延长了12ms，火焰峰值速度降低了20.612m／s，到达火焰速度峰值的时间延长了8ms。瓦斯爆炸实验台的搭建、调试完成和超细氢氧化镁、氢氧化铝阻燃材料对控制瓦斯爆炸实验的成果为进一步研究矿井瓦斯控爆技术和抑爆材料打下了一定的基础。