NH_4H_2PO_4粉体热分解产物在瓦斯爆炸中的作用

NH_4H_2PO_4粉体的吸热分解热效应一直被认为是NH_4H_2PO_4粉体抑爆的重要原因。为了进一步揭示NH_4H_2PO_4粉体吸热分解后对甲烷爆炸的作用,采用自主改进的XKWB-1型20 L近球型密闭式气体爆炸实验系统,测试NH_4H_2PO_4粉体热分解产物氨气和五氧化二磷加入后的甲烷爆炸压力参数,分析NH_4H_2PO_4粉体热分解产物对甲烷爆炸过程的影响。结果表明:NH_4H_2PO_4粉体热分解产物氨气和五氧化二磷对甲烷爆炸过程的影响均呈现出了一定的弱化作用,且氨气对高体积分数甲烷爆炸弱化效果更明显。另外,分解产物氨气对甲烷爆炸的弱化作用明显大于五氧化二磷,这一贡献对比对于高体积分数的甲烷更加显著。

NH_3对甲烷链式爆炸的微观作用机理

为了从分子角度分析NH_3在甲烷爆炸过程中的作用,研究NH_3对甲烷链式爆炸的微观作用机理,应用Gaussian 09软件,运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31G方法进行相关基元反应的定量分析,并进行了微观热力学和动力学分析,通过假设和验证的过程初步揭示了NH_3阻尼甲烷爆炸的微观机理。结果表明:NH_3通过与CH_4争夺某些关键自由基、OH和关键反应物O_2,减少甲烷氧化反应关键自由基和反应物,抑制了甲烷爆炸链发展,从而达到抑爆的目的。

矿井瓦斯爆炸动力学特性研究进展

矿井瓦斯爆炸过程非常复杂,破坏性极大,严重威胁着煤矿的安全生产。瓦斯爆炸是动态的化学反应过程,研究瓦斯爆炸的动力学特性对事故的预防和处理都有重大意义。通过对60多篇国内外相关文献的总结和分析,分别从理论研究、实验研究和数值模拟3个方面分析了近年来国内外在瓦斯爆炸动力学特性方面的研究现状,并提出今后的发展方向。

敞口端点火条件下甲烷-空气爆炸火焰传播实验

为研究敞口端点火条件下的甲烷-空气爆炸火焰传播特性,采用GB/T12474-2008气体爆炸极限测定系统,结合高速摄影仪,以甲烷-空气预混气体为实验介质,在相同点火能量和点火位置条件下,研究了7%,9.5%,11%CH_4-Air爆炸火焰传播特性及变化规律。结果表明:在半封闭实验管道敞口端点火条件下,CH_4-Air爆炸火焰传播呈现出显著的震荡特点,火焰锋面在正向-反向-正向的循环中不断向管内蔓延。自敞口端向实验管道封闭端传播的过程中,锋前未燃混合气体依次经历了被火焰锋面压缩-反向拉伸-再压缩的过程,使得预混CH_4-Air体系中CH_4的体积分数被稀释、减小,导致后期火焰封面传播速度减小。已燃区域内水蒸气在爆炸高温环境和带电离子的作用下发生分解,产生的H2和O2改变了气体组分并使其进一步发生氧化反应,导致不规则光斑持续地出现-消失。

NH3影响CH4爆炸特性及反应动力学研究

为研究NH3在参与CH4-空气爆炸中的阻尼作用,应用Chemkin软件,从反应动力学角度分析NH3对近上限浓度CH4-空气混合物爆炸的微观作用机制,结合气体爆炸极限试验装置,确定NH3影响近上限体积分数CH4的可燃极限、爆炸危险性及火焰特性参数。结果表明:随着NH3的加入,CH4的爆炸极限线性下降,其中爆炸上限显著降低,可燃范围略有下降,爆炸危险度以抛物线的趋势增加;火焰传播速率峰值约降至1/2,火焰传播总时间延长约1000 ms;加入NH3后,体系中CH4先参与反应,NH3之后快速参与反应掠夺CH4已解离出的·H、·OH,爆炸压力上升速率峰值时间延长;添加NH3能弱化爆炸过程中各反应步的重要程度,反应步155显著促进反应,反应步158抑制反应。

基于安全质量标准化的煤矿安全评价新方法

针对我国安全质量标准化方法评价煤矿安全生产状况在实际应用中存在的不足,采用定性和定量的方法,提出一种精细化、专业化的煤矿子系统安全评价方法。以陕北某矿掘进工作面为例,介绍了评价体系建立的依据、程序、方法和注意事项,为煤矿安全评价工作的进一步细化和提高探索了一条新思路。