瓦斯爆炸火焰波热作用下矿井支护木材微观热动分析

段玉龙¹，张宏敏²，周心权¹，冯小光¹，王毅¹，王朴¹

1. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室2. 河南城建学院教务处

摘 要：为了得出瓦斯爆炸诱发矿井支护木材次生火灾的机理,对矿井支护木材进行了微观热动分析。基于相关学者开展相关瓦斯爆炸所测实验数据,归纳、分析了瓦斯爆炸火焰波的特性。通过建立瞬态温度场数学模型,对不同火焰波温度、不同热作用时间支护木材浅表层的瞬态温度场进行了计算、分析和验证。建立了化学反应动力学模型,开展了同瓦斯爆炸条件基本一致的不同温度、不同热作用时间下矿井支护木材居里点快速热裂解实验。对比分析了和该模型相近的相关文献数据和本实验所测数据,得出:温度在550～1050K时,热裂解气体平稳增加,从3.3%上升到32.1%;焦油先增大然后逐渐平缓,从1.8%上升到48.8%,最高52.6%;焦炭逐渐减小,从94.7%降到19.1%。文献数据和实验数据吻合较好。

关键词：瓦斯爆炸;火焰波;热作用;支护木材;热动分析;