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煤矿井下瓦斯抽采PVC管静电场试验
  • ISSN号:1000-7857
  • 期刊名称:《科技导报》
  • 时间:0
  • 分类:TD712[矿业工程—矿井通风与安全]
  • 作者机构:[1]河南理工大学土木工程学院,焦作454000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51274090); 中国博士后科学基金项目(2013M531673); 河南省高等学校深部矿井建设重点学科开放实验室基金项目(2013KF-01)
中文摘要:

针对矿井瓦斯抽采在PVC管壁电荷积聚产生强静电场而导致静电放电的危害,通过搭建塑性管瓦斯流动静电场测试装置,模拟测试瓦斯流动过程中塑性管道的静电场,同时数值计算静电放电有效点火能量。研究结果表明,改变瓦斯流速、管径和瓦斯浓度,PVC管静电场总体趋势是开始时电场随时间逐渐增大,而后趋于稳定,流动瓦斯与PVC管壁面摩擦产生电荷积聚而导致的静电场可达20 kV/m以上。以甲烷的最小点燃能量0.28 mJ为标准,大多时刻PVC管静电放电有效点火能量小于0.28mJ,处于安全状态,但某些时刻有效点火能量大于0.28 mJ,使得瓦斯处于爆炸的最小点火能量范围。从试验分析瓦斯抽采PVC管静电场及有效点火能量,可为矿井瓦斯抽采防静电措施提供科学依据。

英文摘要:

Electrostatic discharge caused by strong electrostatic voltage due to charge accumulation on the PVC pipe wall has potential damages to coal mine gas drainage. In this paper, a set of device is built to test the electrostatic voltage of the PVC pipe during coal mine gas drainage process, and effective ignition energy of electrostatic discharge is calculated. The test results show that with variation of the gas flow velocity, PVC pipe diameter, and gas concentration, the electrostatic voltage of the PVC pipe increases gradually with time at the beginning, and then tends to be stable. Due to friction between the gas and PVC pipe wall, charge accumulation on the wall causes strong electrostatic field of more than 20 kV/m. With the minimum ignition energy of 0.28 mJ for methane taken as the standard, the effective ignition energy for electrostatic discharge in PVC pipe is usually less than 0.28 mJ, which is under safe conditions. However, at some moments, the effective ignition energy is larger than the safe value, making the gas in the minimum ignition energy range of explosion. This study may provide scientific basis for anti-static measures during coal mine gas extraction.

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期刊信息
  • 《科技导报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国科学技术协会
  • 主编:项昌乐
  • 地址:北京市海淀区学院南路86号科技导报社
  • 邮编:100081
  • 邮箱:kjdbbjb@cast.org.cn
  • 电话:010-62138113
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7857
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1421/N
  • 邮发代号:2-872
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24858