高挥发分煤尘降低瓦斯爆炸极限的研究

"高挥发分煤尘对瓦斯爆炸极限的影响" 在煤矿安全生产中，瓦斯爆炸是一个极其严重的问题，可能导致重大人员伤亡和财产损失。该研究由姜海鹏、司荣军和李润之在中煤科工集团重庆研究院有限公司进行，主要探讨了高挥发分煤尘对瓦斯爆炸极限的影响。他们利用一个20升的爆炸特性测试系统进行了实验，以模拟实际矿井环境下的爆炸条件，并对实验煤样在40至260摄氏度范围内进行了析出气体分析。 实验结果显示，煤尘的存在显著改变了瓦斯的爆炸范围。在有煤尘参与的情况下，瓦斯爆炸的上限降低，当每立方米加入100克煤尘时，瓦斯的爆炸上限降至12.8%。这表明，在同样的瓦斯浓度下，存在煤尘时，发生爆炸的可能性增加。 此外，研究还发现煤尘对瓦斯爆炸下限有促进作用。在爆炸下限附近，煤尘的存在使得瓦斯更容易达到爆炸条件。同样在加入100克/立方米煤尘后，瓦斯爆炸的下限下降到3.1%，这意味着更低的瓦斯浓度就可能引发爆炸，从而降低了安全阈值。 煤尘浓度的变化对瓦斯爆炸极限的影响机制可能与以下几个因素有关：首先，煤尘可以作为点火源，加速瓦斯的燃烧；其次，煤尘中的挥发分在高温下析出，与瓦斯混合，增强了混合气体的爆炸性；最后，煤尘粒子还可以增加气体混合物的表面积，促进反应的进行。 因此，对于煤矿安全来说，控制煤尘浓度至关重要。必须采取有效的防尘措施，如湿式作业、封闭尘源、使用除尘设备等，以减少煤尘的产生和积累。同时，应加强对瓦斯浓度的监测，确保其在安全范围内，以防止瓦斯爆炸事故的发生。 这项研究的成果不仅对理论研究有重要意义，也为煤矿安全实践提供了科学依据，有助于制定更合理的安全标准和预防策略。通过深入理解煤尘对瓦斯爆炸极限的影响，可以更好地预防和控制煤矿瓦斯爆炸，保障矿工的生命安全和煤矿的稳定生产。