本文關(guān)鍵詞：硫化礦塵云爆炸強(qiáng)度與爆炸下限濃度試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為研究硫化礦塵云的爆炸強(qiáng)度與爆炸下限濃度兩項(xiàng)參數(shù),采用20L球形爆炸裝置,依照GB/T 16425-1996、GB/T 16426-1996設(shè)定點(diǎn)火能量為10 k J,在60 g/m~3、250 g/m~3、500 g/m~3、750 g/m~3、1000 g/m~3、1500 g/m~3六個(gè)濃度基點(diǎn),將含硫量與粒徑作為主要影響因素,含硫量按小于10%、10%~20%、20%~30%分為D、C、B三個(gè)水平,粒徑按200目篩下、300目篩下、500目篩下分為三個(gè)水平,建立二因素三水平完全試驗(yàn)。首先,由爆炸強(qiáng)度試驗(yàn)得到最大爆炸壓力、最大爆炸壓力上升速率和爆炸指數(shù);然后,通過爆炸下限濃度試驗(yàn),獲得爆炸下限濃度;最后,建立GRNN預(yù)測模型。主要工作如下:(1)評價(jià)了硫化礦塵的爆炸猛烈度與爆炸敏感度。各試驗(yàn)組的最大爆炸壓力上升速率均不超過33 MPa·s~(-1),爆炸指數(shù)均不超過9 MPa·m·s~(-1),爆炸下限濃度均高于100 g/m~3,由相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定硫化礦塵為弱爆炸性粉塵,爆炸猛烈度為St1級,爆炸敏感度弱。(2)獲得了濃度對硫化礦塵最大爆炸壓力的影響規(guī)律。隨濃度增加,最大爆炸壓力呈先增大后減小的趨勢,經(jīng)最大爆炸壓力擬合曲線預(yù)測B200組、B300組、B500組、C200組的最大爆炸壓力峰值依次為0.271 MPa、0.281 MPa、0.209 MPa、0.157 MPa,對應(yīng)濃度依次為1220 g/m~3、1272 g/m~3、1000 g/m~3、843 g/m~3。(3)歸納了含硫量對硫化礦塵爆炸的影響規(guī)律。含硫量對硫化礦塵爆炸起最關(guān)鍵作用,含硫量低于15.96%,試驗(yàn)均不爆炸;含硫量高于17.12%,均有爆炸能力。臨界含硫量為16%~17%,即超過臨界含硫量表現(xiàn)為活性粉塵,低于臨界含硫量表現(xiàn)為惰性粉塵。含硫量越大,硫化礦塵的爆炸壓力越大。(4)總結(jié)了粒徑與含硫量對爆炸持續(xù)時(shí)間的影響規(guī)律。同一含硫級,濃度在250 g/m~3內(nèi),爆炸持續(xù)時(shí)間受粒徑影響大,粒徑越大,爆炸持續(xù)時(shí)間越長。超過250 g/m~3,硫化礦塵爆炸持續(xù)時(shí)間由含硫量與粒徑二者共同制約。(5)獲得了爆炸下限濃度。B200組、B300組、B500組、C200組爆炸下限濃度依次為230 g/m~3、150 g/m~3、200 g/m~3、640 g/m~3。含硫量越高,爆炸下限濃度越低;粒徑小于10μm時(shí),高含硫組存在最優(yōu)粒徑(約為6.185μm)使粉塵形成最穩(wěn)定的湍流度,對應(yīng)的爆炸下限濃度最低,約為150 g/m~3。(6)分析了硫化礦塵的爆炸產(chǎn)物。試驗(yàn)均釋放出超過940 ppm的SO_2氣體,且爆炸產(chǎn)物表現(xiàn)為Fe~(2+)被氧化為Fe~(3+)的特征,因此,爆炸的主要參與物應(yīng)為含F(xiàn)e硫化物。(7)建立了GRNN預(yù)測模型。將含硫量、粒徑、濃度、礦石含水率、Fe含量作為網(wǎng)絡(luò)輸入,對最大爆炸壓力進(jìn)行預(yù)測,平均預(yù)測誤差均在7%以內(nèi),預(yù)測效果良好。
【關(guān)鍵詞】：硫化礦塵云 爆炸強(qiáng)度 爆炸下限濃度 爆炸猛烈度 GRNN模型
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD714.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 課題來源及研究意義10-11
• 1.1.1 課題來源10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 高硫礦山粉塵來源及爆炸易發(fā)點(diǎn)11
• 1.3 粉塵爆炸機(jī)理11-13
• 1.4 粉塵爆炸基本條件13-14
• 1.5 粉塵爆炸特點(diǎn)14
• 1.6 粉塵爆炸影響因素14-15
• 1.7 研究現(xiàn)狀15-19
• 1.7.1 粉塵爆炸機(jī)理研究16
• 1.7.2 粉塵爆炸特性參數(shù)研究16-18
• 1.7.3 粉塵爆炸防治措施研究18-19
• 1.8 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線19-21
• 1.8.1 主要研究內(nèi)容19
• 1.8.2 技術(shù)路線19-21
• 第二章 試驗(yàn)系統(tǒng)21-40
• 2.1 試驗(yàn)方案21
• 2.2 試驗(yàn)樣品21-33
• 2.2.1 硫化礦塵制備22-27
• 2.2.2 硫化礦塵粒徑分級與分析27-33
• 2.2.3 硫化礦塵含硫量及含F(xiàn)e測定33
• 2.3 試驗(yàn)裝置33-35
• 2.4 試驗(yàn)流程及依據(jù)35-39
• 2.4.1 點(diǎn)火頭制備35-36
• 2.4.2 點(diǎn)火頭性能校核36-38
• 2.4.3 硫化礦塵云爆炸強(qiáng)度試驗(yàn)38-39
• 2.4.4 硫化礦塵云爆炸下限濃度試驗(yàn)39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 硫化礦塵云爆炸強(qiáng)度試驗(yàn)研究40-68
• 3.1 典型硫化礦塵云爆炸壓力曲線分析40-41
• 3.2 硫化礦塵云爆炸壓力曲線分析41-59
• 3.2.1 可爆試驗(yàn)組42-52
• 3.2.2 不爆試驗(yàn)組52-59
• 3.3 硫化礦塵爆炸猛烈度分級59-60
• 3.4 濃度對最大爆炸壓力影響分析60
• 3.5 含硫量對最大爆炸壓力影響分析60-62
• 3.6 燃燒持續(xù)時(shí)間影響規(guī)律分析62-63
• 3.7 硫化礦塵云爆炸產(chǎn)物分析63-66
• 3.7.1 20L爆炸裝置內(nèi)爆炸殘?jiān)?/span>64-65
• 3.7.2 爆炸后二氧化硫檢測65-66
• 3.8 本章小結(jié)66-68
• 第四章 硫化礦塵云爆炸下限濃度試驗(yàn)研究68-78
• 4.1 硫化礦塵云爆炸下限濃度確定68-75
• 4.1.1 B200組68-70
• 4.1.2 B300組70-72
• 4.1.3 B500組72-74
• 4.1.4 C200組74-75
• 4.2 硫化礦塵爆炸敏感度分級75-76
• 4.3 粒徑與含硫量對硫化礦塵爆炸下限濃度的影響規(guī)律分析76-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 第五章 基于GRNN模型的硫化礦塵云最大爆炸壓力預(yù)測研究78-87
• 5.1 GRNN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)78-79
• 5.2 GRNN理論基礎(chǔ)79-80
• 5.3 硫化礦塵云爆炸壓力預(yù)測模型80-81
• 5.4 硫化礦塵云最大爆炸壓力預(yù)測81-85
• 5.4.1 B200組81-82
• 5.4.2 B300組82-83
• 5.4.3 B500組83-84
• 5.4.4 C200組84-85
• 5.5 本章小結(jié)85-87
• 第六章 研究成果與展望87-89
• 6.1 研究成果87-88
• 6.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 致謝92-93
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果93-94

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本文編號：329307