障碍物对瓦斯煤尘火焰传播过程影响的实验研究(三)

碍物下的火焰传播速度。再比较A型障碍物和C型障

碍物，它们的挡板高度都一样，A型障碍物挡板间距比

C型障碍物的挡板间距小lOcm，只有20cm，且挡板数

比C型障碍物多2片，因此从图2同样可以看出，在某一

位置处，A型障碍物下的火焰传播速度大于C型障碍

物下的火焰传播速度。对于图3的浓度为8．80％的甲烷

气体，通过分析同样可以得出相同的结论。因此，在煤

矿井下可能发生瓦斯爆炸的地方，应尽量减少和清除

不必要的障碍物，以防万一发生瓦斯爆炸时引起火焰

加速，从而诱导壁面的煤尘参与燃烧和爆炸，导致爆

炸强度和波及范围的迅速扩大。

2．2甲烷浓度对火焰传播速度的影响

   图4是在A型障碍物下，讨论了8．80％、9．65％、

7．42％和10．10％等4种不同浓度下甲烷气体诱导煤

尘燃烧的火焰加速作用，从图4可以看出，A型障碍物

，对浓度为9．65％的甲烷气体诱导煤尘燃烧的加速作

用最为显著，其次是浓度为10．10％和8．80％甲烷气

体，影响最小的是浓度为7．42％的甲烷气体。这表明

对于同一特征尺寸的障碍物，甲烷浓度在越接近化

学计量比时，障碍物对火焰的加速作用越显著。这是

因为甲烷浓度过高或过低，都会造成甲烷气体或空

气的大量过剩，过量的甲烷气体或空气在火焰传播

的过程中起到冷却作用，从而导致火焰传播速度都

有不同程度的下降。

3结论

   1)障碍物对瓦斯煤尘燃烧爆炸过程中的火焰传

播规律具有重要影响。障碍物能够明显地加速火焰

的传播，随着障碍物数量的增加和特征尺寸的增大，

火焰传播速度迅速提高。

   2)甲烷浓度对火焰传播速度有重要的影响。对于

同一特征尺寸的障碍物，甲烷浓度越接近化学计量

比，障碍物对火焰的加速作用越显著。

参考文献：

[1)刘晓利，李鸿志．障碍物对铝粉火焰加速作用的实验研究

   IJ]．爆炸与冲击，1995

[2]林柏泉，周世宁，张仁贵．障碍物对瓦斯爆炸过程中火焰和

   爆炸波的影响[M]．徐州：中国矿业大学出版社，1999

   (责任编辑：吴自立)