為了探索瓦斯煤塵爆炸的防治技術(shù)措施,在大尺度斷面巷道開展粉體云幕的隔爆性能測試。運用直徑2 m大尺度管道及其附屬敞開空間,研究粉體云幕的形成過程及其動態(tài)分布特征;在此基礎(chǔ)上,以爆炸壓力、火焰速度為特征參數(shù),在斷面7. 2 m²大型地下巷道內(nèi)進行瓦斯煤塵爆炸及隔爆試驗。研究結(jié)果表明:隔爆粉體在60 ms時可覆蓋7. 4 m²斷面,在1 200 ms絕大部分粉體噴出,形成有效隔爆屏障;在試驗條件下,粉體云幕面密度8. 1 kg/m²時,爆炸火焰在13 m范圍內(nèi)被完全熄滅,最大爆炸壓力由云幕前的0. 293 MPa降低至0. 126 MPa,下降了57. 0%,140 m位置的爆炸壓力上升時間延遲了137 ms;隨粉體云濃度的增加,隔爆效果增強,粉體云幕能在短距離范圍內(nèi)撲滅爆炸火焰,并大幅衰減爆炸沖擊波壓力。

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【部分圖文】：

圖1 粉體云幕分布狀態(tài)試驗布置

貯粉筒體內(nèi)ABC超細粉體介質(zhì)充裝25kg，驅(qū)動壓力為9.8MPa。粉體云幕動態(tài)分布試驗可以在空間內(nèi)快速形成有效的粉體抑爆屏障，通過拍攝記錄粉體云幕在空間的分布變化，并分析其成霧時間、有效斷面面積、覆蓋范圍、霧面持續(xù)時間等特征參數(shù)。1.3粉體云幕空間動態(tài)特征分析

圖2 不同時間點粉體云幕形成及分布狀態(tài)

試驗用測試系統(tǒng)基于PXIe采集技術(shù)，支持瞬態(tài)電壓信號高速采集和后續(xù)時域分析處理，具有64路高速采集通道，試驗采樣率1MS/s，壓力探測采用高頻響壓阻式傳感器，火焰信號探測采用紫外原理的光學(xué)傳感器。圖3大尺度試驗巷道

圖3 大尺度試驗巷道

圖2不同時間點粉體云幕形成及分布狀態(tài)2.2試驗方法

圖4 不同測點爆炸火焰曲線變化

瓦斯煤塵爆炸傳播試驗中不同距離測點爆炸火焰到達、持續(xù)時間變化如圖4所示。在爆炸傳播試驗中，0～140m范圍內(nèi)測點均探測到爆炸火焰，隨距離增加火焰呈現(xiàn)時間延遲。在前60m范圍內(nèi)，單點火焰信號持續(xù)時間相對長，大于160ms。在80m之后，單點火焰信號持續(xù)時間縮短，僅有幾十毫秒....

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