长焰煤粉爆炸特性及微观机理研究
李珍宝
赵唯辰
李超
樊梓晨
鲜亮
陈明能
兰州理工大学石油化工学院,甘肃 兰州 730050
摘要：在煤炭的生产、运输、加工及使用过程中容易产生粉尘云,遇到点火源易发生爆炸事故.以海则庙煤矿长焰煤为研究对象,采用TG-DSC测试和 20L爆炸球实验,研究了煤粉的氧化及爆炸特性参数;利用FTIR测试了爆炸前后煤粉官能团的变化;结合Chemkin-pro模拟了煤粉爆炸反应路径、不同当量比下压力敏感性及自由基产率变化,揭示了煤粉爆炸反应机理.结果表明:煤粉氧化 300℃时加速失重,总损失为 93.1%.煤粉浓度为 500 g/m3 时最大爆炸压力达到 0.57 MPa,最大爆炸压力上升速率为 318.38 MPa/s.煤粉爆炸过程中,含氧官能团和脂肪烃化学键断裂,释放可燃气体和生成自由基片段.爆炸过程中,3种自由基耦合反应:·HO2+·H=·OH.自由基产率影响着Pmax和(dp/dt)max.煤粉产生可燃气体与自由基发生链式反应,产生能量加速爆炸反应进程.研究结果对煤粉爆炸事故分析提供了参考依据.
关键词：长焰煤粉爆炸特性官能团变化自由基爆炸机理
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：甘肃省自然科学基金资助项目(20JR10RA194)兰州理工大学红柳优青计划(02-062001)
论文发表日期：2025-06-30
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：9( 214-222 )
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