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13人遇难!假如用了这些能抑爆、熄火的粉体材料,或可避免昨日惨重的灾难


来源:中国粉体网   平安

[导读]  粉体抑爆技术因其抑爆特性优良、储存使用方便、无毒无污染、成本较低等特点,在瓦斯抑爆领域将会得到大量应用。

中国粉体网讯  据新华社8月8日的消息,8月6日21时10分左右,贵州盘州梓木戛煤矿发生一起煤与瓦斯突出事故,致4人死亡9人失联。经过救援人员近50个小时连续奋战,8日23时许,9名失联人员全部找到,但均已无生命体征。

 

图片来源:新华网

 

煤与瓦斯突出事故是一种在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象,是煤矿井下生产的一种强大的自然灾害,可能造成瓦斯窒息或煤流埋人,甚至会造成煤尘和瓦斯爆炸等严重后果。

 

目前,煤矿井下的抑爆材料主要是水及惰尘等。由于爆炸火焰具有湍流流场的特征,导致现有的抑爆装置有时会失效,无法完成多次防护任务。能够同时满足阻隔瓦斯爆炸的冲击波、火焰波,且能抵御多次冲击的多孔材料有望成为煤矿新型阻隔爆材料。

 

在矿井阻隔瓦斯爆炸方面已开展研究的多孔材料包括金属丝网、泡沫陶瓷、泡沫铁镍合金等。有科研人员在理论上认为:当爆炸火焰波进入到多孔材料后,由于火焰在微孔中的拉伸导致其热量损失,使火焰波在泡沫陶瓷内发生焠熄。多孔材料中冲击波的衰减是由初始爆炸波进入材料后传播时,由于材料中复杂的网孔结构,导致冲击波在其中产生反射、散射现象,使其能量逐渐丧失,使爆炸前进波不能产生周期反转,和反射波不能相互干涉产生驻波,从而大大衰减冲击波的应力峰值。也有科研人员在实验中研究了泡沫陶瓷(Al2O3、SiC)对瓦斯爆炸传播的阻隔影响,表明泡沫陶瓷对瓦斯爆炸具有较好的衰减效果。

 

除了多孔材料,还有一种抑爆材料即气溶胶干粉灭火剂,它是将灭火剂的主要成分制成超细颗粒,用惰性压缩气体作为动力源及气体源,其灭火粒子通常为碳酸氢钠、磷酸二氢铵等,其灭火机理主要是在密闭空间内靠单位质量的80%灭火组分微粒的化学抑制作用来灭火,较小的微粒保证了在空间的停留时间,从而有效地与火焰中活性物质反应;较大的微粒保证灭火剂组分穿过火焰的动量和密度最终达到快速灭火的目的。当煤矿发生瓦斯浓度超标或瓦斯泄漏时,气溶胶灭火剂与泄漏出的瓦斯气体混合,并且由于它具有粒径小、容积效率大,以及良好的分散性和弥漫性,因此可以在很短时间内在空间中扩散开来,惰化可燃气体,迅速扑灭火焰,抑制爆燃、爆轰的发生,并将着火空间保护起来,有效地防止火灾复燃。

 

除了多孔材料、气溶胶干粉灭火剂之外,国外科研人员用硫酸铵和尿素制成的粉末喷雾抑爆剂也有很强的抑爆效果。综合已有的研究表明,如下超细粉体:SiO2、Al(OH)3、NH4H2PO4、NaHCO3、MgCO3、CaCO3、赤泥等都具有良好的抑爆特性。粉体抑爆技术因其抑爆特性优良、储存使用方便、无毒无污染、成本较低等特点,在瓦斯抑爆领域将会得到大量应用。

 

参考文献:

刘旭,王亚军,常帅.多孔材料应用于煤矿瓦斯阻隔爆的研究进展[J].黑龙江科学,2017,8(16): 148-149.

陈星,王凤英,刘天生.瓦斯爆炸抑制材料特性及其作用研究述评[J].工程爆破,2012,18(1): 100-101.

丁浩青,温小萍,邓浩鑫,等.障碍物条件下纳米 SiO2粉体抑制瓦斯爆炸特性[J].安全与环境学报,2017,17(3): 958-962.

 

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