MGS型密封式隔爆水袋的研究(一)

MGS型密封式隔爆水袋的研究

蔡周全

(煤炭科學研究總院重慶分院，重慶400037)

摘 要：論述了MGS型密封式隔爆水袋的原理、作用及隔爆效果，並介紹了其防止水蒸發、煤塵汙

染和便於安裝的特點及技術參數。

關鍵詞：密封式隔爆水袋；瓦斯煤塵爆炸；水分布；隔爆試驗

中圖分類號：TD714+．52 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4495(2004)03-0011-02

瓦斯煤塵爆炸嚴重威脅煤礦的正常生產，因此

．世界各主要產煤國都非常重視防止瓦斯煤塵爆炸事

故的發生。雖然在管理等各方麵采取了許多行之有

效的預防措施，但要做到完全杜絕瓦斯煤塵爆炸的

發生還相當困難，因此采取隔(抑)爆措施控製其破

壞範圍是必不可少的。

防爆措施可分為被動式和自動式。被動式隔爆

裝置，如岩粉棚、水槽棚、水袋棚等，因其成本低廉、

使用方便，在世界各主要產煤國得到了不同程度的

開發和應用。煤礦控製瓦斯煤塵爆炸傳播最早使用

撒布岩粉方法，波蘭、澳大利亞、南非、英國、美國等

還製定了相應的標準。其後，研製開發了隔爆岩粉

棚、隔爆水槽、隔爆水袋等。

由於采煤機械化的普遍使用，采煤強度不斷增

大，所需風量增大，風速增加，考慮工作環境和人身

健康，隔爆岩粉棚已逐漸被淘汰。隔爆水槽、隔爆水

袋已寫入煤礦安全01manbetx ，在我國已普遍使用。在現場

使用過程中，水槽或水袋中的水由於通風蒸發水量

不足，且被煤粉汙染，影響隔爆效果。需定期更換或

加水，增加了工作量；特別是北方一些煤礦嚴重缺

水，水的成本很高，給煤礦增加了經濟負擔。為了克

服現有水槽、水袋的缺點，使被動式隔爆措施發揮應

有的作用，開發研製出了密封式隔爆水袋。

1 隔爆原理 。

作為被動式隔爆措施的一種，密封式隔爆水袋

的基本隔爆原理與現有水槽水袋相同。

在大型地下模擬試驗巷道中進行的瓦斯煤塵爆

炸傳播試驗，瓦斯煤塵爆炸壓力和火焰傳播規律如

圖1所示。在爆炸初期，火焰傳播速度大於壓力波傳

播速度，火焰在前，壓力波峰在後；隨著爆炸的發展，

壓力波速度迅速增大，超過火焰麵傳播速度，距爆源

40m左右時，壓力波趕上並超過火焰麵；隨著距離的

增大，壓力波超前火焰麵越來越遠。

實線為壓力波形；虛線為火焰速度曲線。

圖1 地下巷道瓦斯、煤塵爆炸實驗結果

現有的被動式隔爆措施就是利用壓力波超前於

火焰麵的特點，利用爆炸所產生的壓力擊碎水槽或

使水袋脫鉤，使水槽或水袋中的水依靠壓力波形成

水霧，當隨後的火焰麵到來時，撲滅火焰，防止火焰

引爆後麵瓦斯或煤塵，隔絕爆炸。

2 MGS型密封式隔爆水袋結構設計

設計為封閉袋狀，用熱合機熱合，上部為一進水

／j、口，女口圖2所示。

3 材料研製

根據被動式隔爆措施的作用原理，密封式隔爆

水袋要形成水霧，必須依靠爆炸壓力的作用撕裂水

袋。水袋布料不能采用強度大的吊掛式材料，而應選

用易撕裂的塑料薄膜；但密封式隔爆水袋的水是靠