粉体云幕对瓦斯煤尘爆炸隔爆效果的试验研究

发布时间：2025-05-27 00:25

　　 为了探索瓦斯煤尘爆炸的防治技术措施,在大尺度断面巷道开展粉体云幕的隔爆性能测试。运用直径2 m大尺度管道及其附属敞开空间,研究粉体云幕的形成过程及其动态分布特征;在此基础上,以爆炸压力、火焰速度为特征参数,在断面7. 2 m²大型地下巷道内进行瓦斯煤尘爆炸及隔爆试验。研究结果表明:隔爆粉体在60 ms时可覆盖7. 4 m²断面,在1 200 ms绝大部分粉体喷出,形成有效隔爆屏障;在试验条件下,粉体云幕面密度8. 1 kg/m²时,爆炸火焰在13 m范围内被完全熄灭,最大爆炸压力由云幕前的0. 293 MPa降低至0. 126 MPa,下降了57. 0%,140 m位置的爆炸压力上升时间延迟了137 ms;随粉体云浓度的增加,隔爆效果增强,粉体云幕能在短距离范围内扑灭爆炸火焰,并大幅衰减爆炸冲击波压力。

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【部分图文】：

图1 粉体云幕分布状态试验布置

贮粉筒体内ABC超细粉体介质充装25kg，驱动压力为9.8MPa。粉体云幕动态分布试验可以在空间内快速形成有效的粉体抑爆屏障，通过拍摄记录粉体云幕在空间的分布变化，并分析其成雾时间、有效断面面积、覆盖范围、雾面持续时间等特征参数。1.3粉体云幕空间动态特征分析

图2 不同时间点粉体云幕形成及分布状态

试验用测试系统基于PXIe采集技术，支持瞬态电压信号高速采集和后续时域分析处理，具有64路高速采集通道，试验采样率1MS/s，压力探测采用高频响压阻式传感器，火焰信号探测采用紫外原理的光学传感器。图3大尺度试验巷道

图3 大尺度试验巷道

图2不同时间点粉体云幕形成及分布状态2.2试验方法

图4 不同测点爆炸火焰曲线变化

瓦斯煤尘爆炸传播试验中不同距离测点爆炸火焰到达、持续时间变化如图4所示。在爆炸传播试验中，0～140m范围内测点均探测到爆炸火焰，随距离增加火焰呈现时间延迟。在前60m范围内，单点火焰信号持续时间相对长，大于160ms。在80m之后，单点火焰信号持续时间缩短，仅有几十毫秒....

本文编号：4047217