文档介绍：第卷第期辽宁工程技术大学学报自然科学版年月
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受限空间初始压力对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响
李艳红,贾宝山,曾文,温海燕,宋维源
.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新;.沈阳航空工业学院动力与能源工程学院,
辽宁沈阳;.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新
摘要:为了探求不同初始压力下瓦斯爆炸的动力学特性,采用详细的瓦斯爆炸链式反应机理包括种组分,
个反应,利用软件,对其中的子程序包进行修改,通过数值计算和模拟,得出了在受限空间
中不同初始压力对瓦斯爆炸动力学特性的影响。对不同初始压力条件下瓦斯爆炸压力和温度的变化趋势,反应物摩尔
分数的变化趋势,致灾性气体的生成及变化趋势做了详细的模拟和分析。计算结果表明:初始压力对瓦斯爆炸温度影
响较少,对爆炸压力影响较大:初始压力越大,瓦斯爆炸的引爆时间越短,爆炸强度越大,链式反应中自由基的摩尔
分数就越小,所产生的摩尔分数越少,而所产生的、和摩尔分数就会越多。
关键词:瓦斯爆炸;初始压力;链式反应;动力学特性;受限空间; 自由基;瓦斯爆炸温度;瓦斯爆炸压力
中图分类号: 文献标志码:
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弓言伤亡,还能导致生产设备破坏,瓦斯致灾的主要原
因有三个:爆炸火焰、爆炸冲击波和缺氧窒息及有
瓦斯是矿井采掘过程中从煤和围岩中溢出的毒有害气体。
有害气体的总称,因其主要成分是甲烷,所以瓦斯瓦斯爆炸的化学反应式如下:
通常指甲烷¨。瓦斯爆炸是瓦斯和空气混合后,在。
一定的条件下遇高温热源发生的剧烈的连锁反应, 式中,./。该化学式所表示的只是其
堕塑壹童墨: 堑炸不仅会造成人员最终结果,许多研究工作证明,瓦斯爆炸是极其复
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基金项目:国家自然科学基金资助项目;辽宁省普通高等学校创新团队资助项目
作者简介:李艳红.,女,湖北宜昌人,硕士研究生,主要从事煤矿瓦斯灾害防治理论及技术方面的研究工作。通讯作者:贾宝山,男,
博士,教授,主要从事矿山瓦斯防治、火灾防治等方面的教学与科研工作。本文编校:朱艳华
辽宁工程技术大学学报自然科学版第卷
杂的化学反应过程,是一种“热一链式反应”。当组分方程
瓦斯混合气体吸收的能量达到一定的程度,反应物弛竹碍弛
分子链将会发生断裂,离解成许多的自由基,自由警一,,
式中,
基具有很强的化学活性是反应连续进行的活化中
心。在适当条件下,每一个自由基又能进一步分解, ∑,,.⋯..,;
再产生两个或两个以上的自由基,这样分解下去,
自由基越来越多,化学反应也越来越快,最后发展
成为燃烧或爆炸式氧化反应。因此,从链式反应鲁,⋯,;
机理的角度出发研瓦斯爆炸,对防止瓦斯爆炸是很为第种组分的质量分数,%; 为第种组
有意义的。分的分子量,/: 为第种组分的化学反应
目前,国内