1背景及意义
可燃性气体和粉尘在工业生产中发挥着重要作用，但由此引发的爆炸事故时有发生。比如，2016年10月31日，重庆市永川区金山沟煤业有限责任公司发生特别重大瓦斯煤尘爆炸事故，因违章“裸眼”爆破产生的火焰引爆瓦斯，而且煤尘参与了爆炸，造成33人死亡、1人受伤。上述典型事故为气体爆炸诱发的粉尘爆炸，为有效避免类似事故发生，研究气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量尤为必要。
2 技术方案及创新点
当前，针对气体和粉尘混合爆炸研究方面虽有涉及，但点火爆炸前往往将气体和粉尘混合形成气体-粉尘云环境；虽然有气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的研究，但往往借助实验管道或真实煤矿巷道开展实验，并将沉积粉尘放置于气体爆炸传播路径中的某段位置，而且研究内容主要侧重于爆炸压力、温度和火焰传播规律，对气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量尚未涉及。基于此，提出气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试装置及方法，通过压力传感器监测爆炸过程中的压力，并借助高速摄像拍摄爆炸过程。装置示意图如图1。
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1-爆炸腔；2-压力表；3-压力传感器；4-阀门1；5-阀门2；6-真空泵；7-沉积粉尘；8--阀门3；9-可燃气体瓶；10-透明防爆玻璃；11-高速摄像机；12-点火头；13-点火系统；14-计算机；15-数据采集器 |
图1 测试装置示意图
将气体爆炸未诱发沉积粉尘爆炸的最高粉尘量记为C1，将诱发沉积粉尘爆炸的最低粉尘量记为C2，则临界粉尘量C介于C1和C2之间，即C1
①若初次实验时可燃气体爆炸诱发了沉积粉尘爆炸，则以10g/m3的级差减小沉积粉尘量继续实验，直至连续三次同样实验均未发生沉积粉尘爆炸，将此时沉积粉尘量记为C1。然后在C1的基础上，以10g/m3的级差增加沉积粉尘量继续实验，直至连续三次同样实验均发生沉积粉尘爆炸，将此时沉积粉尘量记为C2。
②若初次实验时可燃气体爆炸未诱发沉积粉尘爆炸，则以10g/m3的级差增加沉积粉尘量继续实验，直至连续三次同样实验均发生沉积粉尘爆炸，将此时沉积粉尘量记为C2。然后在C2的基础上，以10g/m3的级差减小沉积粉尘量继续实验，直至连续三次同样实验均未发生沉积粉尘爆炸，将此时沉积粉尘量记为C1。
当实验过程中沉积粉尘量超过100g/m3时，按20 g/m3的级差进行增减。
3推广应用
研发的气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量测试系统已经用于研究气体爆炸诱发沉积粉尘爆炸的临界粉尘量，有助于揭示气体和粉尘混合体系爆炸灾害机理。
4对接方式
联系人：吕鹏飞 联系电话：15101127401 邮箱：lvpengfei@bipt.edu.cn
