煤塵瓦斯爆炸事故在生產(chǎn)中一旦發(fā)生,往往造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,由于井下特定環(huán)境的關(guān)系,多數(shù)瓦斯爆炸事故都有煤塵的參與。近年來瓦斯爆炸事故仍時(shí)有發(fā)生,預(yù)防和減輕煤塵瓦斯爆炸事故的事故損失,揭示煤塵瓦斯爆炸傳播規(guī)律及致災(zāi)效應(yīng)一直是研究的重點(diǎn)。然而由于我國地域遼闊,產(chǎn)煤區(qū)域分布廣泛,各個(gè)地區(qū)的煤炭成煤和賦存條件差異大,礦物質(zhì)含量各不相同,導(dǎo)致即使是同一煤階的煤,其物理和化學(xué)特性也不盡相同。國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)煤的大分子結(jié)構(gòu)還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),煤的熱解和碳粒的燃燒過程的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究,這給研究煤塵瓦斯爆炸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征提出了巨大挑戰(zhàn)。本文通過對(duì)變質(zhì)程度從褐煤到無煙煤的全煤種煤樣進(jìn)行測(cè)試分析,將煤的微觀物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)與煤塵的爆炸特征參數(shù)相結(jié)合,研究了煤塵瓦斯爆炸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征及致災(zāi)效應(yīng)。主要采用了SEM電鏡掃描、傅里葉變換紅外光譜分析、激光共聚焦拉曼光譜分析、電子順磁共振波譜分析等方法建立煤塵顆粒的變質(zhì)程度與相關(guān)特征參數(shù)的關(guān)系,設(shè)計(jì)了透明煤塵分散系統(tǒng)、管道煤塵瓦斯爆炸測(cè)試系統(tǒng),結(jié)合20 L球形爆炸裝置測(cè)試系統(tǒng),系統(tǒng)地研究了全煤種煤塵瓦斯爆炸傳播規(guī)律。揭示了煤塵熱解過程與煤大分子結(jié)構(gòu)中的官... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：173 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

粉塵云點(diǎn)火裝置

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文研究[14, 19]。Eckhoff[20]從基礎(chǔ)科學(xué)研究粉塵爆炸在工業(yè)生產(chǎn)和爆炸點(diǎn)火性能21]總結(jié)了粉塵云的最低著火溫度實(shí)驗(yàn)粒子本身有關(guān)外，環(huán)境因素、粒子運(yùn)動(dòng)爆炸三角形，Kauffman[22]提出了爆炸、點(diǎn)火源的基礎(chǔ)上增加了混合狀態(tài)和的，重力作用是可以忽略的，而粉塵因此混合狀態(tài)是一重要因素。同時(shí)，定著爆炸超壓能否繼續(xù)，從而使火焰可燃煤塵云的存在是煤塵爆炸的必要究粉塵爆炸的關(guān)鍵因素。

2 煤樣物性特征參數(shù)研究條件不同、賦存條件的差異，加上煤的變質(zhì)程度種類有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，很難用一個(gè)固定的分子式來描述煤塵煤塵的基礎(chǔ)參數(shù)如揮發(fā)分、固定碳含量、煤塵中元素表面微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析，利用激光粒度分析儀測(cè)定電子順磁共振、傅里葉變換紅外光譜分析、拉曼光譜自由基含量、官能團(tuán)的種類和相對(duì)含量和不同煤種的碳征煤塵物性參數(shù)的指標(biāo)，為研究煤塵瓦斯爆炸提供基礎(chǔ)參數(shù)布及來源示，共選取煤樣 19 個(gè)，其中無煙煤 2 種，煙煤 13 種北、華北、東北等區(qū)域，涵蓋了所有的煤階。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]升溫速率對(duì)樺甸油頁巖熱解特性及動(dòng)力學(xué)的影響[J]. 梁鯤,梁杰,史龍璽,馬高峰,王莉,王軍,梁鵬.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]煤成石墨化作用的影響因素及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 王路,董業(yè)績,張鶴,曹代勇.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]柴北緣侏羅紀(jì)煤顯微組分與泥炭沉積速率[J]. 魯靜,楊敏芳,孫曉禹,邵龍義,張鳳海.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[4]煤顯微組分組成對(duì)配煤鏡質(zhì)體反射率分布的影響[J]. 張磊,劉文禮,門東坡,韓笑.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]TG-DSC測(cè)定煤熱解反應(yīng)熱過程中確定基線熱流的技術(shù)方法[J]. 解強(qiáng),梁鼎成,何璐,李柏熹,張峰.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[6]低階煤中含氧官能團(tuán)含量對(duì)浮選吸附概率的影響規(guī)律[J]. 耿建純,劉文禮.  礦業(yè)科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]低中煤級(jí)煤結(jié)構(gòu)演化的拉曼光譜表征[J]. 李霞,曾凡桂,王威,董夔.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(09)
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博士論文
[1]褐煤粉塵爆炸特性實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 曹衛(wèi)國.南京理工大學(xué) 2016
[2]低階煤的微觀結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)瓦斯吸附解吸的控制機(jī)理研究[D]. 李子文.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]常壓等離子體處理高分子材料誘導(dǎo)自由基及其引發(fā)表面改性反應(yīng)的研究[D]. 孫潔.東華大學(xué) 2011
[4]受限空間煤塵爆炸沖擊波傳播衰減規(guī)律研究[D]. 程磊.河南理工大學(xué) 2011
[5]糧食粉塵爆炸的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 王健.東北大學(xué) 2010
[6]受限空間煤塵爆炸傳播及傷害模型研究[D]. 楊書召.河南理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]低階褐煤熱解過程的原位紅外及拉曼光譜研究[D]. 王琦.大連理工大學(xué) 2016
[2]電子自旋共振技術(shù)在評(píng)價(jià)油脂氧化穩(wěn)定性中的應(yīng)用研究[D]. 姜壽浩.江南大學(xué) 2016



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