硫化矿尘爆炸反应过程与数值模拟研究

发布时间：2021-06-23 01:04

　　矿尘爆炸是高硫金属矿山地下开采的诸多安全隐患之一,国内东乡铜矿、铜官山铜矿等矿山发生过多次矿尘爆炸事故,造成了不小的人员和财产损失。研究硫化矿尘爆炸反应过程、机理和防治措施,在保障矿山企业安全开采方面具有重要的现实意义。为探究分散度对硫化矿尘爆炸特性的影响,经现场取样、实验室制样和20L球形爆炸装置-硫化矿尘爆炸试验,获得了不同矿尘浓度（250、500、750g/m³）、不同粒径（200、300、500目）、不同含硫量（10²0%、20³0%、30⁴0%）下的矿尘爆炸强度（最大爆炸压力,Pmax）和反应速率（到达最大爆炸压力时间,T₁）。发现当含硫量相同时,矿尘浓度为矿尘爆炸强度和反应速率的主控因素。当硫化矿尘浓度相同,且含硫量跨度较大时,矿尘爆炸强度主要由含硫量控制;当含硫量接近时,分散度为矿尘爆炸强度的主控因素,但并非爆炸反应速率的主控因素。通过引入Spearman相关性系数,评价了D₁₀、D₂₅、D₅₀、D... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

矿尘爆炸五要素

第一章绪论5（a）磁黄铁矿矿尘堆积成粉尘层状（b）磁黄铁矿矿尘受到扰动后形成粉尘云（c）高温颗粒形成过程（d）在粉尘云中形成高温颗粒和可燃性气体混合物（e）高温颗粒和可燃性气体混合物向其他粉尘颗粒传导能量图1.2矿尘爆炸过程图1.2.4粉尘爆炸试验研究现状粉尘爆炸试验主要的研究装置为20L（或1000L）球形爆炸装置、哈特曼管、G-G恒温炉等。20L球形爆炸装置可以测得粉尘爆炸的最大爆炸压力（MPa）、最大爆炸压力上升速率（MPa/s）、爆炸指数（MPa·m/s）、爆炸下限浓度（g/m3）等参数。哈特曼管主要用于测得粉尘爆炸的最小点火能（mJ）。G-G恒温炉主要用于测得粉尘爆炸的最低着火温

第二章分散度对硫化矿尘爆炸特性的影响10第二章分散度对硫化矿尘爆炸特性的影响通过现场采样，实验室制样，得到硫化矿尘样品。根据样品含硫量与粒径大小，分别对样品命名为A500、A300、A200、B500、B300、B200、C500、C300、C200、D500、D300、D200，共12种，进行样品的物质成分分析、粒径分析与化学分析。再通过20L球形爆炸装置进行硫化矿尘爆炸试验，测得硫化矿尘爆炸强度参数。分析有效试验中分散度对硫化矿尘爆炸特性的影响。通过引入Spearman相关性系数，分析粒径参数与硫化矿尘爆炸特性参数之间的相关性。2.1试样的来源与制备过程本研究所用硫化矿尘样品为黄铁矿，来源于江西东乡铜矿采场，制样过程[19]如下（图2.1）：①将矿石表面尘土清除，保证矿石干燥，人工粗碎、②真空干燥箱连续干燥40h、③干燥后称重、④振动磨矿机细碎、⑤震击式标准筛分仪筛分、⑥装袋保存。根据含硫量不同，从高到低分为A、B、C三组，分别为含硫量30~40%、含硫量20~30%、含硫量10~20%。根据筛分的粒径不同，分为500、300、200目。因此，本研究所使用的样品根据含硫量、粒径大小分别命名为A500、A300、A200、B500、B300、B200、C500、C300、C200、D500、D300、D200，共12种，根据球形爆炸装置容积，按照矿尘浓度250g/m3、500g/m3、750g/m3量取粉尘，分别用于物质组分分析、粒径分析、化学成分分析和硫化矿尘爆炸试验。图2.1硫化矿尘样品制备过程


本文编号：3243901