بررسي آزمايشگاهي اثر ابعاد گرد زغال در انفجار مخلوط گرد زغال و متان

Laboratory study of the effect of coal dust in a blend of coal and methane

در معادن زغال­ سنگ، انفجار مخلوط گرد زغال و گاز متان در سال­ هاي اخير باعث اثرات فاجعه ­باري شده است. اشتعال ­پذيري و فعاليت­ هاي شيميايي گردوغبار مربوط به اندازه ذرات است. لذا، مكانيسم انفجار گردوغبار زغال ­سنگ به ­طور گسترده­اي توسط اندازه ذرات زغال­ سنگ كنترل مي ­شود. در اين مقاله، اثر اندازه ذرات گردوغبار زغال­ سنگ بر روي شدت انفجار گردوغبار زغال­سنگ با استفاده از آزمون انفجار در محفظه 2 ليتري مورد بررسي قرار گرفت. نمونه­ هاي زغال­ سنگ مورد آزمايش از سه معدن از منطقه زغالي مهم كشور (البرز شرقي، البرز مركزي و طبس) جمع­ آوري شده و به­ صورت گرد زغال در هشت مقياس مختلف (149، 125، 105، 74، 63، 53، 44 و 37 ميكرون) آماده­ سازي شده است. نتايج آناليز سرندي نشان مي­دهد كه تقريباً تمام نمونه گرد زغال­هاي انتخاب­ شده حداقل غلظت مطلوب انفجار (250 گرم بر متر مكعب) را دارند. شدت انفجار هر نمونه با اندازه­ گيري حداكثر فشار، حداكثر ميزان افزايش فشار و شاخص انفجار طي آزمايش­ هاي متعددي مورد ارزيابي قرار گرفت. در اين تحليل، تمامي آزمايش­ ها در فشار 1/5 بار و دماي اوليه 25 درجه سانتي­ گراد انجام شد. طبق نتايج به­ دست ­آمده، ذرات گرد زغال با ابعاد 44 و 37 ميكرون نسبت­به ساير ابعاد شاخص انفجاري بالاتري دارند. بنابراين، پارامترهاي حداكثر فشار انفجار و حداكثر نرخ افزايش فشار با كاهش اندازه و پراكندگي ذرات، روند افزايشي را در شدت انفجار نشان مي­ دهد. حضور ذرات ريز باعث افزايش سطح مؤثر و در نتيجه باعث افزايش سرعت انفجار و نرخ ناپايداري مي ­شود كه موجب شتاب فرايند انفجار گرد زغال مي ­شود. بنابراين، طبق نتايج به ­دست ­آمده، در فرايند بررسي انفجار گرد زغال، علاوه ­بر غلظت گرد زغال، اندازه ذرات نيز بايستي درنظر گرفته شود. نتايج به­ دست ­آمده در اين مكانيسم نه­ تنها در تحقيق و پيشرفت دانش فرايند انفجار گرد زغال مفيد است، بلكه در انجام اقدامات لازم براي جلوگيري از انفجار گرد زغال­ سنگ در معادن زغال­ سنگ نيز مؤثر است.

no ab