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题名索特平均直径对煤粉及其在瓦斯气氛下爆炸特性的影响
被引量：8
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作者
汤其建
秦汝祥
戴广龙
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机构
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
永城职业学院矿业工程系
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期489-497,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0807900)
国家自然科学基金资助项目(51874007)
煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(JYBSYS2017108)。
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文摘
为了研究索特平均直径(D_(3,2))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σ_(D)对煤尘爆炸威力的影响,对比分析了粒径特征参数d_(50),D_(4,3),D_(3,2)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d_(50)值相同时,σ_(D)值最大(2.31)时煤粉粉尘的压力最大值P_(max)和(d P/d t)_(max)值较σ_(D)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σ_(D)会显著影响其爆炸性能;相对于d_(50)值和D_(4,3)值,D_(3,2)值可以更好的阐述煤粉粉尘的爆炸特性,D_(3,2)值最大(120μm)时的粉尘爆炸压力P_(ex)和(d P/d t)_(ex)值较D_(3,2)值最小(2.5μm)时分别降低了33.33%和83.33%,说明D_(3,2)值对(d P/d t)_(ex)值的影响大于对P_(ex)值的影响;在瓦斯气氛中,随着D_(3,2)值的增加,煤粉粉尘的(d P/d t)_(ex)值逐渐减小,低瓦斯体积分数时,D_(3,2)值对P_(ex)值影响较小,但高瓦斯体积分数时,D_(3,2)值越大则P_(ex)值越小,而煤粉颗粒的D_(3,2)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。
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关键词
索特平均直径(d_(3
2))
煤粉
瓦斯
粉尘爆炸
粒径分散度
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Keywords
Sauter mean diameter
coal dust
methane gas
dust explosion
particle size dispersion
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分类号
TD714.5
[矿业工程—矿井通风与安全]
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