P_2O_5粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究

为测定NH_4H_2PO_4的受热分解产物P_2O_5对CH_4爆炸的抑制作用,采用20 L近球形密闭式气体爆炸实验系统对3种不同浓度的P_2O_5粉体进行CH_4爆炸试验,研究P_2O_5的抑爆性能及抑爆机理。试验结果表明:P_2O_5粉体对CH_4爆炸有一定的抑制作用;理论分析认为,P_2O_5分子的多孔网状结构能够有效吸附爆炸中产生的活性自由基,从而抑制CH_4爆炸。

CuCl-CeO_(2)复合型CO消除剂的制备及其性能

为避免煤矿井下CO中毒事故的发生,根据吸附催化原理,以稀土氧化物二氧化铈(CeO_(2))为催化剂载体,氯化亚铜(CuCl)为吸附剂,通过热分散法将氯化亚铜负载在二氧化铈表面,制备一种兼具吸附和催化性能的复合型CO消除剂CuCl-CeO_(2)。利用锥形量热仪分析CuCl、CeO_(2)和CuCl-CeO_(2)的CO消除性能,并通过20 L爆炸球-气相色谱联用系统,研究CuCl-CeO_(2)对瓦斯爆炸峰值压力及其产生的CO消除效果。结果表明:CuCl-CeO_(2)复合型消除剂能在整个升温过程中有效降低CO的释放率,其消除性能比单一CuCl或CeO_(2)的消除性能更佳,且当CuCl的质量分数为50%时,CuCl-CeO_(2)的CO消除率最高,达88.0%。随着CuCl-CeO_(2)质量浓度的增加,瓦斯爆炸峰值压力逐渐降低,达到爆炸峰值压力的时刻显著延迟,CO释放量也不断减少。当加入CuCl-CeO_(2)的质量浓度为1.00 g/L时,抑爆和CO消除效果最佳;瓦斯爆炸峰值压力由0.508 MPa降至0.387 MPa,达到爆炸峰值压力时间由237.6 ms延迟至483.2 ms,CO体积分数由0.8797%降至0.1089%,有效地降低了瓦斯爆炸峰值压力和CO释放量。

障碍物排列方式对甲烷/空气爆炸特性影响研究

为了研究煤矿井下设备尺寸及安装位置对瓦斯爆炸特性的影响,利用自行搭建的小型瓦斯爆炸实验平台开展了不同阻塞率障碍物在管道内位置的变化对甲烷/空气混合气体爆炸特性影响的研究。结果表明,在阻塞率相同时,到达管道末端的时间随着障碍物距离点火源位置的减小而减小,障碍物距离点火源越近、阻塞率越大,火焰到达管道末端的时间越短,障碍物对传播火焰前期的影响要大于对传播火焰后期的影响;随着距离点火源位置的增加,不同阻塞率的障碍物对爆炸压力峰值呈现先增大后减小的变化规律,障碍物的位置在距离点火源400 mm时,爆燃压力峰值达到最大;在相同管道位置下,爆炸压力峰值随着障碍物的阻塞率的增加而增加。研究结果可为井下设备设计及安装位置提供理论支撑。