索特平均直径对煤粉及其在瓦斯气氛下爆炸特性的影响

• 作者: 汤其建 秦汝祥 戴广龙
• 来源期刊: 煤炭学报
• 关键词: 索特平均直径(D3.2) 煤粉 瓦斯 粉尘爆炸 粒径分散度
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 安全科学与工程
• 页码范围: 489-497
• 页数: 9页
• 分类号: TD714.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.1539

摘要

为了研究索特平均直径(D3,2)对煤粉及其在瓦斯气氛中爆炸特性的影响,利用20-L球形爆炸装置,测量了煤粉初始样和混合样及其在瓦斯气氛中的爆炸特性参数,研究了粒径分散度σD对煤尘爆炸威力的影响,对比分析了粒径特征参数D5D,D4,3,D3,2值与煤粉粉尘爆炸威力的相关性;同时收集了煤粉粉尘爆炸的固体残渣,并通过扫描电镜对其微观结构进行了表征;最后,结合煤粉粉尘爆炸实验数据和产物微观结构分析结果,探讨了煤粉粉尘及其在瓦斯气氛中爆炸的机理.实验结果表明:当D50值相同时,σD值最大(2.31)时煤粉粉尘的压力最大值Pmax和(dP/dt)max值较σD值最小(1.49)时分别增加了 14.71％和68.05％,说明煤粉粉尘的粒径分散度σD会显著影响其爆炸性能;相对于D50值和D4,3值,D3,2值可以更好的阐述煤粉粉尘的爆炸特性,D3,2值最大(120 μm)时的粉尘爆炸压力Pex和(dP/dt)ex值较D3,2值最小(2.5 μm)时分别降低了 33.33％和83.33％,说明D3,2值对(dP/dt)ex值的影响大于对Pex值的影响;在瓦斯气氛中,随着D3,2值的增加,煤粉粉尘的(dP/dt)ex值逐渐减小,低瓦斯体积分数时,D3,2值对Pex值影响较小,但高瓦斯体积分数时,D3,2值越大则Pex值越小,而煤粉颗粒的D3,2值越小,挥发分燃烧速率更快,爆炸更剧烈,其残渣表面的孔洞越多,破碎程度也越大.