为研究CO2与N2对筒仓混煤低温自燃与爆炸的抑制特性,利用程序升温装置与20 L球形爆炸装置,分别对黄骅港筒仓混煤在空气、CO2及N2气氛下(φO2=10％)的低温自燃与爆炸特性进行实验.通过分析混煤自燃标志性气体产生(消耗)速率与爆炸严重度参数变化规律,对比研究了CO2与N2对混煤低温自燃与爆炸性能的抑制作用与机理.结果表明:混煤在CO2与N2气氛下的最大爆炸压力(pmax)较空气气氛分别下降了61.02％,38.98％;火焰生长时间(r)分别增加了7.73,1.11倍,爆炸严重度显著降低;在混煤低温自燃阶段,相比于空气气氛,混煤在CO2和N2气氛下的耗氧速率分别平均下降了62.21％,45.08％,CO产生速率分别平均下降了41.72％,23.48％,CH4产生速率分别平均下降了28.97％,17.14％,相比于N2,CO2对混煤低温自燃与爆炸性均具有更强的抑制性;基于此,从微观分子角度总结提出惰性气体对混煤的“三步”抑自燃机理,该机理较好地解释了CO2在抑制混煤低温自燃过程中的优越性.
煤自燃 爆炸 惰性气体 抑爆 筒仓煤