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蒙脱石粉体对瓦斯爆炸特性参数的影响研究

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蒙脱石粉体对瓦斯爆炸特性参数的影响研究
Investigation of the Effect of Montmorillonite Powders on Gas Explosion Parameters
投稿时间：2018-01-21
DOI：10.15918/j.tbit1001-0645.2019.02.001
中文关键词:蒙脱石粉体瓦斯爆炸抑爆性能抑爆机理
English Keywords:montmorillonite powdersgas explosionexplosion inhibition propertiesexplosion inhibition mechanism
基金项目:国家自然科学基金资助项目（51504083，51674104，51774059）；中国博士后科学基金资助项目（2016M592290）；河南省高校基本科研业务费专项资金资助项目（NSFRF1606）
作者单位E-mail
王燕河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地, 河南, 焦作 454000
煤炭安全生产河南省协同创新中心, 河南, 焦作 454000
伊宏伟河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地, 河南, 焦作 454000
煤炭安全生产河南省协同创新中心, 河南, 焦作 454000
孟祥卿河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地, 河南, 焦作 454000
煤炭安全生产河南省协同创新中心, 河南, 焦作 454000
郑立刚河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地, 河南, 焦作 454000
煤炭安全生产河南省协同创新中心, 河南, 焦作 454000
余明高重庆大学 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室, 重庆 400044mg_yu@126.com
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中文摘要:
选用天然矿物粉体蒙脱石作为抑爆材料，通过20 L球形爆炸装置和自主设计的5 L管道实验系统，测试了蒙脱石粉体及其浓度对甲烷-空气预混气体的爆炸压力、火焰传播速度等特性参数的影响.结果表明：蒙脱石粉体对甲烷爆炸具有一定的抑制作用，甲烷-空气预混气体的最大爆炸压力和爆炸火焰传播的平均速度随着粉体浓度的增加呈现先降低后上升的趋势.其中，当粉体浓度为0.16 g/L时，爆炸压力下降至最低，比未添加粉体时下降了29.2%；当粉体浓度为0.20 g/L时，火焰传播平均速度最小.此外，结合蒙脱石粉体的元素组成及热解特性分析其瓦斯抑爆机理.
English Summary:
With natural mineral montmorillonite powder as gas explosion inhibitor, the effect of the concentration of montmorillonite powder on the characteristic parameters of explosion pressure and the average velocity of flame propagation at 9.5% methane-air premixed gas were tested using the 20 L spherical explosion device and the 5 L pipeline experimental system. The results showed that montmorillonite powder displayed a good suppression effect on methane explosion, the max-pressure of methane explosion and the average velocity of flame propagation of 9.5% methane-air premixed gas decreased firstly and then increased with the increased concentration of montmorillonite powder. The max-pressure of methane explosion, decreasing by 29.2%, was the lowest when the mass concentration of montmorillonite powder was 0.16 g/L in the 20 L spherical explosive device; in the pipeline explosion suppression test system, when the mass concentration of montmorillonite powder was 0.20 g/L, the flame propagation velocity was the lowest. In addition, the mechanism of the inhibition methane explosion by montmorillonite powder was also discussed.
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