SiO₂纳米粉体抑制瓦斯爆炸的试验研究

程方明^1,2，邓军^1,2，文虎^1,2，罗振敏^1,2，李士戎^1,2

1. 西安科技大学能源学院2. 西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室

摘 要：为了研究纳米粉体的抑爆作用,采用自主改进容积为20 L的近球形抑爆试验系统,测试添加SiO2纳米粉体时的瓦斯爆炸极限、压力等特性参数的变化,并同微米级粉体对比分析其抑爆效果,同时研究粉体质量浓度和点火时间对抑爆效果的影响。试验结果表明:同微米级粉体相比,纳米粉体的抑爆效果更好;质量浓度为0.1 g/L、粒径为50 nm的SiO2粉体可使瓦斯与空气混合气体(瓦斯体积分数7%)的爆炸压力下降约70%,压力上升平均速率下降约90%,爆炸极限范围缩小约43%;超细粉体抑爆剂在固定空间内存在最佳抑爆浓度范围,并不是粉体添加量越大抑爆效果越好;粉体抑爆剂喷洒形成固体微粒气溶胶后存在最佳抑爆时间范围,超出该时间范围抑爆作用衰减明显。

关键词：瓦斯爆炸;SiO2纳米粉体;粉体浓度;粒径;抑爆剂;爆炸极限;