改性赤泥粉體抑制瓦斯爆炸的實驗研究

余明高,孔 杰,王 燕,鄭 凱,鄭立剛

(1.河南理工大學安全科學與工程學院,河南焦作 454003;2.河南省瓦斯地質與瓦斯治理重點實驗室——省部共建國家重點實驗室培育基地,河南焦作 454003)

改性赤泥粉體抑制瓦斯爆炸的實驗研究

余明高1,2,孔 杰1,2,王 燕1,2,鄭 凱1,2,鄭立剛1,2

(1.河南理工大學安全科學與工程學院,河南焦作 454003;2.河南省瓦斯地質與瓦斯治理重點實驗室——省部共建國家重點實驗室培育基地,河南焦作 454003)

為了研制經濟且高效的抑爆劑,以拜耳法赤泥為原料,經過脫堿、改性處理后得到具有較高比表面積(255 m2/g)的超細改性赤泥粉體材料。利用自制瓦斯抑爆實驗系統,研究了改性赤泥粉體的抑爆性能。研究結果表明:經過改性的赤泥粉體在瓦斯抑爆實驗中表現出良好的抑爆效果。其中,質量濃度為0.15 g/L的赤泥粉體可使甲烷體積分數為9.5%的甲烷-空氣預混氣體的爆炸最大壓力降低30%,壓力峰值出現時間延遲35.1%左右。結合熱分析、氮氣吸附-脫附等測試結果,對改性赤泥粉體的抑爆機理進行了討論,分析表明改性赤泥具有較高的吸熱性,同時具有較高的比表面積,能夠有效吸附爆炸中產生的活性自基,從而達到抑爆的目的。

赤泥;改性;抑爆;自由基

瓦斯爆炸具有很強的破壞性,是礦井生產的重大災害之一,嚴重制約礦井安全生產和發展。近年來,國內外許多專家學者致力于瓦斯抑爆的研究,并取得了一定的進展。粉體材料以其性能優良、儲運方便、無毒害等特點在瓦斯抑爆領域得到一定程度的應用?！?br>