煤尘瓦斯爆炸反应动力学特征及致灾机理研究
发布时间：2021-08-21 08:24
煤尘瓦斯爆炸事故在生产中一旦发生,往往造成重大人员伤亡和财产损失,由于井下特定环境的关系,多数瓦斯爆炸事故都有煤尘的参与。近年来瓦斯爆炸事故仍时有发生,预防和减轻煤尘瓦斯爆炸事故的事故损失,揭示煤尘瓦斯爆炸传播规律及致灾效应一直是研究的重点。然而由于我国地域辽阔,产煤区域分布广泛,各个地区的煤炭成煤和赋存条件差异大,矿物质含量各不相同,导致即使是同一煤阶的煤,其物理和化学特性也不尽相同。国内外研究学者对煤的大分子结构还没有形成统一的认识,煤的热解和碳粒的燃烧过程的机理还有待进一步研究,这给研究煤尘瓦斯爆炸反应动力学特征提出了巨大挑战。本文通过对变质程度从褐煤到无烟煤的全煤种煤样进行测试分析,将煤的微观物理和化学结构与煤尘的爆炸特征参数相结合,研究了煤尘瓦斯爆炸反应动力学特征及致灾效应。主要采用了SEM电镜扫描、傅里叶变换红外光谱分析、激光共聚焦拉曼光谱分析、电子顺磁共振波谱分析等方法建立煤尘颗粒的变质程度与相关特征参数的关系,设计了透明煤尘分散系统、管道煤尘瓦斯爆炸测试系统,结合20 L球形爆炸装置测试系统,系统地研究了全煤种煤尘瓦斯爆炸传播规律。揭示了煤尘热解过程与煤大分子结构中的官...
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
粉尘云点火装置
中国矿业大学（北京）博士学位论文研究[14, 19]。Eckhoff[20]从基础科学研究粉尘爆炸在工业生产和爆炸点火性能21]总结了粉尘云的最低着火温度实验粒子本身有关外，环境因素、粒子运动爆炸三角形，Kauffman[22]提出了爆炸、点火源的基础上增加了混合状态和的，重力作用是可以忽略的，而粉尘因此混合状态是一重要因素。同时，定着爆炸超压能否继续，从而使火焰可燃煤尘云的存在是煤尘爆炸的必要究粉尘爆炸的关键因素。
2 煤样物性特征参数研究条件不同、赋存条件的差异，加上煤的变质程度种类有统一的认识，很难用一个固定的分子式来描述煤尘煤尘的基础参数如挥发分、固定碳含量、煤尘中元素表面微观结构等进行分析，利用激光粒度分析仪测定电子顺磁共振、傅里叶变换红外光谱分析、拉曼光谱自由基含量、官能团的种类和相对含量和不同煤种的碳征煤尘物性参数的指标，为研究煤尘瓦斯爆炸提供基础参数布及来源示，共选取煤样 19 个，其中无烟煤 2 种，烟煤 13 种北、华北、东北等区域，涵盖了所有的煤阶。
【参考文献】：
期刊论文
[1]升温速率对桦甸油页岩热解特性及动力学的影响[J]. 梁鲲,梁杰,史龙玺,马高峰,王莉,王军,梁鹏. 矿业科学学报. 2018(02)
[2]煤成石墨化作用的影响因素及其实验验证[J]. 王路,董业绩,张鹤,曹代勇. 矿业科学学报. 2018(01)
[3]柴北缘侏罗纪煤显微组分与泥炭沉积速率[J]. 鲁静,杨敏芳,孙晓禹,邵龙义,张凤海. 矿业科学学报. 2018(01)
[4]煤显微组分组成对配煤镜质体反射率分布的影响[J]. 张磊,刘文礼,门东坡,韩笑. 矿业科学学报. 2017(01)
[5]TG-DSC测定煤热解反应热过程中确定基线热流的技术方法[J]. 解强,梁鼎成,何璐,李柏熹,张峰. 矿业科学学报. 2017(01)
[6]低阶煤中含氧官能团含量对浮选吸附概率的影响规律[J]. 耿建纯,刘文礼. 矿业科学学报. 2016(03)
[7]低中煤级煤结构演化的拉曼光谱表征[J]. 李霞,曾凡桂,王威,董夔. 煤炭学报. 2016(09)
[8]低挥发分水煤浆的制备及燃烧特性研究[J]. 黄波,解维伟,朱书全,楚天成,王雅佳. 矿业科学学报. 2016(01)
[9]韩城矿区构造煤红外光谱特征研究[J]. 姬新强,要惠芳,李伟. 煤炭学报. 2016(08)
[10]烟煤的拉曼光谱分析[J]. 高飞,邓汉忠,王雪峰,戴凤威,武司苑. 分析科学学报. 2016(03)
博士论文
[1]褐煤粉尘爆炸特性实验及机理研究[D]. 曹卫国.南京理工大学 2016
[2]低阶煤的微观结构特征及其对瓦斯吸附解吸的控制机理研究[D]. 李子文.中国矿业大学 2015
[3]常压等离子体处理高分子材料诱导自由基及其引发表面改性反应的研究[D]. 孙洁.东华大学 2011
[4]受限空间煤尘爆炸冲击波传播衰减规律研究[D]. 程磊.河南理工大学 2011
[5]粮食粉尘爆炸的实验研究与数值模拟[D]. 王健.东北大学 2010
[6]受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究[D]. 杨书召.河南理工大学 2010
硕士论文
[1]低阶褐煤热解过程的原位红外及拉曼光谱研究[D]. 王琦.大连理工大学 2016
[2]电子自旋共振技术在评价油脂氧化稳定性中的应用研究[D]. 姜寿浩.江南大学 2016
本文编号：3355245
【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
粉尘云点火装置
中国矿业大学（北京）博士学位论文研究[14, 19]。Eckhoff[20]从基础科学研究粉尘爆炸在工业生产和爆炸点火性能21]总结了粉尘云的最低着火温度实验粒子本身有关外，环境因素、粒子运动爆炸三角形，Kauffman[22]提出了爆炸、点火源的基础上增加了混合状态和的，重力作用是可以忽略的，而粉尘因此混合状态是一重要因素。同时，定着爆炸超压能否继续，从而使火焰可燃煤尘云的存在是煤尘爆炸的必要究粉尘爆炸的关键因素。
2 煤样物性特征参数研究条件不同、赋存条件的差异，加上煤的变质程度种类有统一的认识，很难用一个固定的分子式来描述煤尘煤尘的基础参数如挥发分、固定碳含量、煤尘中元素表面微观结构等进行分析，利用激光粒度分析仪测定电子顺磁共振、傅里叶变换红外光谱分析、拉曼光谱自由基含量、官能团的种类和相对含量和不同煤种的碳征煤尘物性参数的指标，为研究煤尘瓦斯爆炸提供基础参数布及来源示，共选取煤样 19 个，其中无烟煤 2 种，烟煤 13 种北、华北、东北等区域，涵盖了所有的煤阶。
【参考文献】：
期刊论文
[1]升温速率对桦甸油页岩热解特性及动力学的影响[J]. 梁鲲,梁杰,史龙玺,马高峰,王莉,王军,梁鹏. 矿业科学学报. 2018(02)
[2]煤成石墨化作用的影响因素及其实验验证[J]. 王路,董业绩,张鹤,曹代勇. 矿业科学学报. 2018(01)
[3]柴北缘侏罗纪煤显微组分与泥炭沉积速率[J]. 鲁静,杨敏芳,孙晓禹,邵龙义,张凤海. 矿业科学学报. 2018(01)
[4]煤显微组分组成对配煤镜质体反射率分布的影响[J]. 张磊,刘文礼,门东坡,韩笑. 矿业科学学报. 2017(01)
[5]TG-DSC测定煤热解反应热过程中确定基线热流的技术方法[J]. 解强,梁鼎成,何璐,李柏熹,张峰. 矿业科学学报. 2017(01)
[6]低阶煤中含氧官能团含量对浮选吸附概率的影响规律[J]. 耿建纯,刘文礼. 矿业科学学报. 2016(03)
[7]低中煤级煤结构演化的拉曼光谱表征[J]. 李霞,曾凡桂,王威,董夔. 煤炭学报. 2016(09)
[8]低挥发分水煤浆的制备及燃烧特性研究[J]. 黄波,解维伟,朱书全,楚天成,王雅佳. 矿业科学学报. 2016(01)
[9]韩城矿区构造煤红外光谱特征研究[J]. 姬新强,要惠芳,李伟. 煤炭学报. 2016(08)
[10]烟煤的拉曼光谱分析[J]. 高飞,邓汉忠,王雪峰,戴凤威,武司苑. 分析科学学报. 2016(03)
博士论文
[1]褐煤粉尘爆炸特性实验及机理研究[D]. 曹卫国.南京理工大学 2016
[2]低阶煤的微观结构特征及其对瓦斯吸附解吸的控制机理研究[D]. 李子文.中国矿业大学 2015
[3]常压等离子体处理高分子材料诱导自由基及其引发表面改性反应的研究[D]. 孙洁.东华大学 2011
[4]受限空间煤尘爆炸冲击波传播衰减规律研究[D]. 程磊.河南理工大学 2011
[5]粮食粉尘爆炸的实验研究与数值模拟[D]. 王健.东北大学 2010
[6]受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究[D]. 杨书召.河南理工大学 2010
硕士论文
[1]低阶褐煤热解过程的原位红外及拉曼光谱研究[D]. 王琦.大连理工大学 2016
[2]电子自旋共振技术在评价油脂氧化稳定性中的应用研究[D]. 姜寿浩.江南大学 2016
本文编号：3355245
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