为研究瓦斯煤尘复合爆炸影响因素的耦合规律,对煤粉质量浓度、甲烷体积分数、煤粉粒径、煤粉种类等4种影响因素进行了多因素与单因素实验分析.通过正交实验,将各因素对爆炸的影响进行了定量分析,结果表明,4个因素对最大爆炸压力pmax的影响由强到弱依次为:甲烷体积分数、煤粉质量浓度、煤粉种类、煤粉粒径;对最大爆炸压力上升速率(dp/dt)max的影响程度由强到弱依次为:甲烷体积分数、煤粉质量浓度、煤粉粒径、煤粉种类.对于体积分数为9％、11％的甲烷,复合体系的pmax随煤粉的质量增加而减小.当煤粉质量浓度增加到100、200 g/m3时,在与体积分数为6％的甲烷耦合作用下,会产生更强的"激励"作用,且煤粉浓度较大时,挥发分低的煤种最佳瓦斯浓度会降低.甲烷体积分数存在临界值,该临界值会改变挥发分因素的影响方式:低于此临界值时,高挥发分煤尘体系的(dp/dt)max更高,(dp/dt)max来临时间更短;高于此临界值时,低挥发分体系具有更高的爆炸强度.粒径影响挥发分的作用,粒径越大,挥发分的影响差异越明显.当甲烷体积分数为11％时,挥发分高的煤尘更容易受粒径的影响,直径小的煤尘体系,爆炸系数Kst更小;而低挥发分煤粉在甲烷体积分数接近当量时受粒径影响更明显.

瓦斯;煤尘;气粉爆炸;影响因素;耦合作用

郭佳琪;裴蓓;徐梦娇;李世梁;韦双明;胡紫维

煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454003;河南理工大学安全科学与工程学院,河南 焦作 454003

爆炸与冲击

[1]郭佳琪;裴蓓;徐梦娇;李世梁;韦双明;胡紫维-.燃料物性参数对瓦斯煤尘复合爆炸的耦合作用)[J].爆炸与冲击,2022(11):171-182

Kst,气粉爆炸

物性参数,煤尘,耦合作用,合规律,粉粒,单因素实验,正交实验,最大爆炸压力,pmax,强到,爆炸压力上升速率,dp,dt,复合体系,煤粉浓度,煤种,瓦斯浓度,影响方式,高挥发分,低挥发分,影响差异,当量

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