The invention provides an experimental device and method for the secondary explosion of deposited coal dust caused by pipeline gas explosion. The device relates to a pipeline. The pipeline is divided into gas explosion section, no coal laying dust section, coal dust laying section and no coal dust section. Installation and ignition device, gas explosion section and coal-free laying dust section are equipped with partition, coal-free section is equipped with pressure relief device, pipeline is equipped with test system. The method comprises the following steps: dust removal, coal application, vacuum, gas flushing, ignition and explosion, and dust removing again. The invention adds a flame accelerating ring in the pipeline of the gas explosion section to speed up the turbulent state of the flame combustion, so that the explosion can quickly turn into detonation and form shock wave; adds a section of non-coal dust pipeline to isolate the gas explosion section from the coal dust explosion section, and it is easier to recognize that the coal dust raised by the shock wave is ignited by the subsequent arrival flame and causes the second explosion. The whole process of explosion.
【技术实现步骤摘要】
管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置与方法
本专利技术涉及瓦斯爆炸实验,特别是指一种管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置与方法。
技术介绍
近年来,煤矿重、特大瓦斯爆炸事故时有发生,而这些事故中或多或少都有煤尘参与。常见瓦斯爆炸只是初始阶段,随后爆炸波在煤矿巷道内将沉积在底部的煤尘扬起并点燃而引发二次爆炸,爆炸波在传播过程中遇到风门或密闭墙等障碍物产生激波,引起二次爆炸。而煤尘的参与不仅会增大瓦斯爆炸的威力,还会延长爆炸的持续时间,同时产生炙热颗粒物及有毒气体等,造成灾害扩大。与单纯的瓦斯爆炸相比,煤矿井下瓦斯、煤尘复合爆炸产生的爆炸波传播过程更为复杂,研究瓦斯爆炸引起沉积煤尘卷扬的机理及爆炸过程中的热动力特性与传播规律,可为控制瓦斯煤尘爆炸提供理论和技术支持,更对保障煤矿安全生产、减少事故发生具有十分重要的意义。针对瓦斯诱导煤尘爆炸,国内学者如谭迎新等针对激波诱导下煤尘的爆炸压力进行了试验研究,得出了煤尘粒度及浓度对其爆炸指数的影响规律;胡双启等则利用自制的试验装置,测试不同浓度煤尘在激波点火下的爆炸压力;王新等利用大型试验巷道研究瓦斯爆炸诱导煤尘爆炸;司荣军针对矿井瓦斯煤尘爆炸过程进行了巷道实验和数值模拟研究。但这些研究利用的实验装置存在如下问题:1.瓦斯爆炸形成的激波不稳定,不能判定瓦斯爆炸初级阶段一定形成激波;2.瓦斯爆炸段与煤尘敷设段相连,不易辨识瓦斯爆炸与煤尘爆炸;3.采用隔爆膜片所测得的爆炸参数误差较大等。
技术实现思路
本专利技术提出一种管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置与方法,解决了现有技术中瓦斯激波不易形成,以及不易辨识 ...
【技术保护点】
1.一种管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,包括管道,其特征在于:所述的管道分为瓦斯爆炸段(I)、无煤敷设尘段(II)、煤尘敷设段(III)和无煤尘段(IV),瓦斯爆炸段(I)分别与供气装置和清洁装置连通,瓦斯爆炸段(I)内设有火焰加速装置,瓦斯爆炸段(I)设有点火装置,瓦斯爆炸段(I)与无煤敷设尘段(II)之间设有隔断件,无煤尘段(IV)设有泄压装置,管道上设有用于获得实验数据的测试系统。
【技术特征摘要】
1.一种管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,包括管道,其特征在于:所述的管道分为瓦斯爆炸段(I)、无煤敷设尘段(II)、煤尘敷设段(III)和无煤尘段(IV),瓦斯爆炸段(I)分别与供气装置和清洁装置连通,瓦斯爆炸段(I)内设有火焰加速装置,瓦斯爆炸段(I)设有点火装置,瓦斯爆炸段(I)与无煤敷设尘段(II)之间设有隔断件,无煤尘段(IV)设有泄压装置,管道上设有用于获得实验数据的测试系统。2.根据权利要求1所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的瓦斯爆炸段(I)的端部分别与供气装置和清洁装置连通,点火装置设在瓦斯爆炸段(I)的端部,无煤尘段(IV)的端部与泄压装置连通。3.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的供气装置包括通气管、真空泵(1)、甲烷罐(2)和球阀(4),通气管与瓦斯爆炸段(I)的端部连通,通气管上设有球阀(4),通气管分别与真空泵(1)、甲烷罐(2)连通,瓦斯爆炸段(I)设有真空压力表(11)。4.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的清洁装置包括空压机(3),瓦斯爆炸段(I)的端部与空压机(3)连通。5.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的泄压装置为泄压阀(12)。6.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的点火装置为点火电极针(6)。7.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的隔断件为电磁阀(10)。8.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的火焰加速装置包括固定架(5)和火焰加速器(9),固定架(5)安装在瓦斯爆炸段(I)内,火焰加速器(9)固定在固定架(5)上,火焰加速器(9)为螺旋状的环板。9.根据权利要求1或2所述的管道瓦斯爆炸引起沉积煤尘二次爆炸的实验装置,其特征在于:所述的测试系统包括若干安装在管道上的压力传感器(7)和火焰传感器(8),压力传感器(7)与爆炸压力测试系统(14)电连接,火焰传感器(8)与火焰速度测试系统(13)电连接,火焰速度测试系统(13)和压力测试系统(14)均与计算机控制系统(15)电连接。10.一种管道瓦斯爆...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨书召,杨晗,杜学胜,
申请(专利权)人:河南工程学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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