瓦斯煤尘共存条件下爆炸特性变化规律研究

Coal mine explosion accidents are often caused by gas and coal dust, gas explosion and dust explosion can promote each other and influence each other in certain conditions. Gas explosion characteristics and dust explosion characteristics are not fixed, but influenced by environmental factors and media obviously. In this topic, we studied the explosion limit change rules, the explosion characteristic parameters' change rules and the explosion mechanisms under the condition of gas and dust coexist. Through the research we drew the explosion limit, the explosion characteristic parameters' change rules under the condition of gas and dust coexist, and drew the dust explosion characteristic rules under different environmental temperature conditions, then analyzed the explosion mechanism and characteristic under the condition of gas and dust coexist. The study on the change laws of explosion characteristics of gas and coal dust provided theoretical foundation and basis for preventing and governing the gas and dust explosion accidents. It has important guiding significance for taking security measures on preventing gas and dust explosion accidents at the mine site.

煤矿井下的爆炸事故往往是瓦斯气体和煤尘两者共同参与的，瓦斯爆炸和煤尘爆炸在特定的条件下可以相互促进、相互影响。瓦斯爆炸特性、煤尘爆炸特性并不是固定不变的，受环境因素和介质的影响较为明显。本课题对瓦斯煤尘共存条件下的爆炸极限变化规律、爆炸各特征参量变化规律以及爆炸机理进行研究，通过研究得出瓦斯煤尘共存条件下爆炸极限及爆炸各特征参数的影响变化规律以及不同环境温度条件下煤尘爆炸特性规律，从而分析瓦斯煤尘共存条件下的爆炸机理及特性。瓦斯煤尘共存条件下爆炸特性变化研究将为瓦斯煤尘爆炸事故的预防、治理提供理论基础及依据，对现场采取防止瓦斯煤尘爆炸事故的安全措施具有重要的指导意义。

煤矿井下时常有沉积煤尘存在，因此井下的爆炸事故往往是瓦斯和煤尘两者共同参与的，造成极大的人员伤亡和财产损失。瓦斯、煤尘的爆炸特性并不是固定不变的，受环境因素和介质的影响较为明显。并且，瓦斯和煤尘共存条件下可以相互促进、相互影响。.本课题对瓦斯煤尘共存条件下的爆炸极限变化规律、爆炸各特征参量变化规律以及爆炸机理进行研究，得出瓦斯煤尘共存条件下爆炸极限及爆炸各特征参数的影响变化规律以及不同环境温度条件下煤尘爆炸特性规律，从而分析瓦斯煤尘共存条件下的爆炸机理及特性。通过项目研究，培养博士1名、硕士2名，发表科技论文13篇，全面完成了计划任务书的要求，得到的重要成果如下：.通过进行瓦斯煤尘共存条件下爆炸极限变化规律研究，发现随着煤尘浓度的增加，瓦斯爆炸上下限均呈下降趋势；随着瓦斯浓度的增加，煤尘爆炸下限浓度呈不同指数衰减的规律变化。通过进行瓦斯煤尘共存爆炸特性变化规律研究，发现当瓦斯浓度大于或等于最佳爆炸浓度时，煤尘的参与使得爆炸压力及压力上升速率呈逐渐减小的趋势；当瓦斯浓度小于最佳爆炸浓度时，爆炸压力及压力上升速率随着煤尘浓度的增加呈现先增加后减小的趋势；瓦斯的参与会使得煤尘最大爆炸压力及压力上升速率变大。通过进行不同挥发分煤尘爆炸特性实验研究，得出了随着挥发分的增大，煤尘云爆炸下限浓度、煤尘云最低着火温度及煤尘层最低着火温度减小，煤尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率增大的变化规律。通过测试不同环境温度条件下（常温—200℃）煤尘的爆炸极限及最大爆炸压力的变化情况，发现随着环境温度的升高，煤尘的爆炸下限浓度逐渐下降，最大压力上升速率急剧增大，但最大爆炸压力变化幅度不大。.项目的研究成果为瓦斯煤尘爆炸事故的预防、治理提供理论基础及依据，对现场防止瓦斯煤尘爆炸事故安全措施的设定具有重要的指导意义。