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题名多孔材料对含重烃煤层气爆炸特性的影响研究
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作者
向开军
段玉龙
刘力文
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机构
海南拓力特科技有限公司
重庆科技大学安全科学与工程学院
油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室
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出处
《中国矿业》
北大核心
2024年第8期184-191,共8页
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基金
国家自然科学基金项目资助(编号:52274177)
重庆市教委科学技术研究项目资助(编号:KJQN202101503)。
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文摘
随着全球能源需求的持续增长,煤层气作为一种重要的非常规天然气资源,其开发与利用日益受到社会的广泛关注。然而,其抽采过程中频繁发生的爆炸事故对整个煤炭产业的可持续发展构成了严重威胁。为探究多孔材料对含重烃煤层气爆炸的阻火性能和衰压效果,利用自主搭建的气体爆炸动力实验平台开展体积分数为9.0%的甲烷/乙烷混气爆炸实验,对比研究空管和多孔材料作用下甲烷/乙烷混气爆炸火焰动态变化及压力衰减规律。研究结果表明:多孔材料厚度或孔隙度的改变对爆炸火焰波和压力波有显著影响。小孔隙度组合低厚度的多孔材料淬火失效,充当湍流元件加速火焰波传播,爆炸加剧,火焰最大速度提升78.41%;加大孔隙度或增加厚度后多孔材料成功阻隔火焰波,使其仅在上游传播;多孔材料固相结构占比增加,压力波得到衰减,最大衰减幅度为25.38%。1 cm-60 PPI组合工况抑爆效果最佳,故实际工程中应综合考量多孔材料孔隙度和厚度对阻爆效果的双重影响,以减少因多孔材料选型不当造成的淬火失效进而导致重烃煤层气爆炸加剧现象。
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关键词
重烃煤层气
爆炸特性
多孔材料
淬火
抑爆
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Keywords
coalbed methane containing heavy hydrocarbons
explosion characteristic
porous material
quenching
explosion suppression
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分类号
TD845
[矿业工程—煤矿开采]
X936
[环境科学与工程—安全科学]
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