CO对瓦斯爆炸反应影响机理研究
霍小泉1
寇义民1
闫振国2
范智海1
贺雁鹏3
1.陕西陕煤铜川矿业有限公司,陕西铜川 7270002.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安7100543.西安科技大学能源学院,陕西西安710054
摘要：目前针对瓦斯爆炸的研究大多以CH4与空气混合气体为研究对象,而煤矿瓦斯爆炸并非单独的CH4爆炸,往往存在CO等组分,对瓦斯爆炸产生一定影响.为揭示CO对瓦斯爆炸反应的影响机理,在20 L球形爆炸罐中测试了9.5％CH4与0～4％CO混合气体的爆炸压力,结果表明:随着CO浓度增大,混合气体最大爆炸压力呈先增大后减小趋势,CO体积分数为2％时最大,为624.9 kPa.在Chemkin-Pro数值模拟软件中,采用GRI-mech 3.0机理,从化学动力学角度对CO,CH4与空气混合气体爆炸反应进行了温度敏感性和关键自由基分析,得出CO对瓦斯爆炸反应的影响机理:在9.5％CH4中添加少量CO可使爆炸反应体系中燃料浓度接近实际化学计量值,此时CO对瓦斯爆炸反应的促进作用占主导地位,宏观上体现为最大爆炸压力随CO浓度增大而增大;随着CO浓度继续增大,爆炸反应体系出现贫氧状态,阻碍温度升高的98,120号基元反应得到促进,促进温度升高的57,170号基元反应被抑制,宏观上体现为随着CO浓度增大,爆炸反应体系温度降低,最大爆炸压力减小;CO对自由基峰值物质的量浓度出现时间起延迟作用,添加CO后爆炸反应的点火延迟时间增大,从而降低了爆炸反应速率.
关键词：瓦斯爆炸瓦斯爆炸压力瓦斯爆炸超压瓦斯爆炸温度基元反应温度敏感性自由基
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：陕西省自然科学基础研究计划(S2019-JC-LH-QY-SM-0065)
论文发表日期：2022-02-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 77-82 )
英文信息