煤矿巷道内N₂及CO₂抑制瓦斯爆炸的机理特性

贾宝山^1,2，温海燕^1,3，梁运涛⁴，王小云¹

1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院2. 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室3. 长春建筑学院城建学院4. 中国煤炭科工集团沈阳研究院煤矿安全技术国家重点实验室

摘 要：为探求煤矿巷道内惰性气体（氮气及二氧化碳）对瓦斯预混合爆炸的影响,采用详细反应机理（包括53种组分、325个反应）,运用化学动力学计算软件CHEMKIN 3.7中PREMIX程序包,建立巷道内瓦斯爆炸过程的数学模型。通过数值计算,对比了N₂及CO₂对瓦斯爆炸过程中反应物、自由基、爆炸后产生的主要致灾性气体的浓度以及甲烷总消耗速率等变化的影响,分析N₂及CO₂对瓦斯爆炸反应过程影响的异同。计算结果表明,在相同体积分数下,CO₂比N₂更能有效地降低体系中的活化中心浓度和爆炸中所生成致灾性气体CO,NO的浓度,因此CO₂在抑制瓦斯爆炸作用方面比N₂的效果更为明显。

关键词：煤矿巷道;瓦斯爆炸;机理特性;数值计算;