褐煤煤尘爆炸固态残留物粒度变化及气态残留物可燃性分析

煤尘爆炸固态、气态残留物是分析起爆地点、传播路径的物证及部署救援工作的依据。采用20 L球形爆炸系统对不同浓度、不同粒径的褐煤煤尘进行爆炸实验,分析了褐煤煤尘爆炸固态残留物的粒度变化和气态残留物的可燃性。结果表明:褐煤煤尘爆炸固态残留物的粒度范围较原始褐煤煤尘有所扩大;煤尘浓度一定时,随着煤尘粒径减小,褐煤煤尘爆炸固态残留物的D_(10)变化率趋于负向增大,D_(50)变化率在10%~20%范围内波动,D_(90)变化率趋于正向增大;煤尘粒径一定时,随着煤尘浓度增大,褐煤煤尘爆炸固态残留物的D_(10)先减小后增大,而D_(50)和D_(90)不断增大;褐煤煤尘爆炸气态残留物中主要含有O_(2),CO,H_(2),CO_(2),CH_(4),C_(2)H_(6),C_(2)H_(4),C_(2)H_(2),C_(3)H_(6);随着煤尘粒径减小或浓度增大,气态残留物中O_(2)和CO_(2)含量不断减小,CO,H_(2)及CH4等烃类气体含量不断增大;煤尘粒径一定时,100~200 g/m^(3)浓度范围内的褐煤煤尘爆炸气态残留物的可燃性指数小于1,表明气态残留物不可燃,300~600 g/m^(3)浓度范围内的褐煤煤尘爆炸气态残留物的可燃性指数大于1,表明气态残留物可燃;煤尘浓度一定时,180~250μm粒径范围内的褐煤煤尘爆炸气态残留物的可燃性指数小于1,表明气态残留物不可燃,38~180μm粒径范围内的褐煤煤尘爆炸气态残留物的可燃性指数大于1,表明气态残留物可燃;气态残留物中H_(2)和CO含量是影响褐煤煤尘爆炸气态残留物是否可燃的关键因素,且H_(2)的影响程度最大,CO次之。

煤尘爆炸残留物特征影响因素研究

为了研究煤尘浓度、煤尘粒径以及点火能量对煤尘爆炸后气、固态残留物组分特征的影响,利用20L球形爆炸装置测试系统进行了煤尘爆炸实验,并对爆炸残留物进行了收集与分析。研究结果表明:随着煤尘浓度的增加,气态残留物中CO、H_2、CH_4、C_2H_4、C_2H_6及C_3H_8的体积分数逐渐增大,而CO_2先增大后减小,固态残留物挥发分与固定碳含量逐渐增加,灰分含量逐渐减少;煤尘浓度为100g/m^3时,粒径48~75μm的煤尘爆炸残留气体中CO、CO_2、H_2、CH_4等气体的体积分数达到最大值,煤尘浓度为400g/m^3时,CO、CO_2、H_2、CH_4等气体的体积分数随着煤尘粒径的减小而增大,固态残留物挥发分含量随煤尘粒径减小而逐渐减小,灰分含量逐渐增大;随着点火能量增大,气态残留物中CO、H_2、CH_4、C_2H_6、C_3H_8逐渐升高,固态残留物挥发分与固定碳含量逐渐减小,而灰分含量不断增大。