改性赤泥粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究

余明高,孔 杰,王 燕,郑 凯,郑立刚

(1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454003;2.河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作 454003)

改性赤泥粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究

余明高1,2,孔 杰1,2,王 燕1,2,郑 凯1,2,郑立刚1,2

(1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作 454003;2.河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作 454003)

为了研制经济且高效的抑爆剂,以拜耳法赤泥为原料,经过脱碱、改性处理后得到具有较高比表面积(255 m2/g)的超细改性赤泥粉体材料。利用自制瓦斯抑爆实验系统,研究了改性赤泥粉体的抑爆性能。研究结果表明:经过改性的赤泥粉体在瓦斯抑爆实验中表现出良好的抑爆效果。其中,质量浓度为0.15 g/L的赤泥粉体可使甲烷体积分数为9.5%的甲烷-空气预混气体的爆炸最大压力降低30%,压力峰值出现时间延迟35.1%左右。结合热分析、氮气吸附-脱附等测试结果,对改性赤泥粉体的抑爆机理进行了讨论,分析表明改性赤泥具有较高的吸热性,同时具有较高的比表面积,能够有效吸附爆炸中产生的活性自基,从而达到抑爆的目的。

赤泥;改性;抑爆;自由基

瓦斯爆炸具有很强的破坏性,是矿井生产的重大灾害之一,严重制约矿井安全生产和发展。近年来,国内外许多专家学者致力于瓦斯抑爆的研究,并取得了一定的进展。粉体材料以其性能优良、储运方便、无毒害等特点在瓦斯抑爆领域得到一定程度的应用。……