MGS型密封式隔爆水袋的研究(一)

MGS型密封式隔爆水袋的研究

蔡周全

(煤炭科学研究总院重庆分院，重庆400037)

    摘  要：论述了MGS型密封式隔爆水袋的原理、作用及隔爆效果，并介绍了其防止水蒸发、煤尘污

染和便于安装的特点及技术参数。

   关键词：密封式隔爆水袋；瓦斯煤尘爆炸；水分布；隔爆试验

   中图分类号：TD714+．52    文献标识码：B    文章编号：1008-4495(2004)03-0011-02

    瓦斯煤尘爆炸严重威胁煤矿的正常生产，因此

．世界各主要产煤国都非常重视防止瓦斯煤尘爆炸事

故的发生。虽然在管理等各方面采取了许多行之有

效的预防措施，但要做到完全杜绝瓦斯煤尘爆炸的

发生还相当困难，因此采取隔(抑)爆措施控制其破

坏范围是必不可少的。

   防爆措施可分为被动式和自动式。被动式隔爆

装置，如岩粉棚、水槽棚、水袋棚等，因其成本低廉、

使用方便，在世界各主要产煤国得到了不同程度的

开发和应用。煤矿控制瓦斯煤尘爆炸传播最早使用

撒布岩粉方法，波兰、澳大利亚、南非、英国、美国等

还制定了相应的标准。其后，研制开发了隔爆岩粉

棚、隔爆水槽、隔爆水袋等。

   由于采煤机械化的普遍使用，采煤强度不断增

大，所需风量增大，风速增加，考虑工作环境和人身

健康，隔爆岩粉棚已逐渐被淘汰。隔爆水槽、隔爆水

袋已写入煤矿安全规程，在我国已普遍使用。在现场

使用过程中，水槽或水袋中的水由于通风蒸发水量

不足，且被煤粉污染，影响隔爆效果。需定期更换或

加水，增加了工作量；特别是北方一些煤矿严重缺

水，水的成本很高，给煤矿增加了经济负担。为了克

服现有水槽、水袋的缺点，使被动式隔爆措施发挥应

有的作用，开发研制出了密封式隔爆水袋。

1  隔爆原理    。

 作为被动式隔爆措施的一种，密封式隔爆水袋

的基本隔爆原理与现有水槽水袋相同。

 在大型地下模拟试验巷道中进行的瓦斯煤尘爆

炸传播试验，瓦斯煤尘爆炸压力和火焰传播规律如

图1所示。在爆炸初期，火焰传播速度大于压力波传

播速度，火焰在前，压力波峰在后；随着爆炸的发展，

压力波速度迅速增大，超过火焰面传播速度，距爆源

40m左右时，压力波赶上并超过火焰面；随着距离的

增大，压力波超前火焰面越来越远。

    实线为压力波形；虚线为火焰速度曲线。

   图1  地下巷道瓦斯、煤尘爆炸实验结果

   现有的被动式隔爆措施就是利用压力波超前于

火焰面的特点，利用爆炸所产生的压力击碎水槽或

使水袋脱钩，使水槽或水袋中的水依靠压力波形成

水雾，当随后的火焰面到来时，扑灭火焰，防止火焰

引爆后面瓦斯或煤尘，隔绝爆炸。

2  MGS型密封式隔爆水袋结构设计

   设计为封闭袋状，用热合机热合，上部为一进水

／j、口，女口图2所示。

3  材料研制

   根据被动式隔爆措施的作用原理，密封式隔爆

水袋要形成水雾，必须依靠爆炸压力的作用撕裂水

袋。水袋布料不能采用强度大的吊挂式材料，而应选