煤塵爆炸是煤礦主要自然災(zāi)害之一，這類(lèi)事故死亡人數(shù)多，破壞性嚴(yán)重。煤塵爆炸可放出大量熱能，爆炸火焰溫度可達(dá)1600～1900度，使人員和設(shè)備受到嚴(yán)重?fù)p失。尤其是煤塵爆炸氣體中有大量的CO2和CO，這是造成人員死亡的主要原因。1942年， 本溪煤礦發(fā)生一起煤塵爆炸事故，死亡1549人，致殘246人。
煤塵爆炸必須同時(shí)具備以下三個(gè)條件： 一是煤塵本身具有爆炸性。煤塵本身有無(wú)爆炸性，要通過(guò)由井下采取煤樣，經(jīng)煤塵爆炸性鑒定后確定;二是煤塵在空氣中呈懸浮狀態(tài)，并達(dá)到一定的濃度(在爆炸下限至上限濃度范圍內(nèi))遇明火才有爆炸的可能性;三是引爆的高溫?zé)嵩?，煤塵爆炸的引爆溫度一般為700～800度，溫度越高越容易引起爆炸。
煤塵爆炸的原因
煤塵爆炸是空氣中氧與煤塵急劇反應(yīng)的過(guò)程。第一步是浮塵在熱源作用下迅速的被干餾或氣化而放出可燃性氣體;第二步是可燃性氣體與空氣混合燃燒;第三步是煤塵燃燒放出熱量，這種熱量以分子傳導(dǎo)和火焰輻射的方式傳給附近懸浮的或被吹揚(yáng)起來(lái)的落地煤塵，這些煤塵受熱分解，跟著燃燒起來(lái)，此種過(guò)程連續(xù)不斷的進(jìn)行，氧化反應(yīng)越來(lái)越快，溫度越來(lái)越高，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，便能發(fā)展成煤塵爆炸。
煤塵爆炸的特征
1)形成高溫、高壓、沖擊波
煤塵爆炸火焰溫度為1600~1900℃，爆源的溫度達(dá)到2000℃以上，這是煤塵爆炸得以自動(dòng)傳播的條件之一。在礦井條件下煤塵爆炸的平均理論壓力為736kpa，但爆炸壓力隨著離開(kāi)爆源距離的延長(zhǎng)而跳躍式增大。爆炸過(guò)程中如遇障礙物，壓力將進(jìn)一步增加，尤其是連續(xù)爆炸時(shí)，后一次爆炸的理論壓力將是前一次的5~7倍。煤塵爆炸產(chǎn)生的火焰速度可達(dá)1120m/s，沖擊波速度為2340m/s。
2)煤塵爆炸具有連續(xù)性
由于煤塵爆炸具有很高的沖擊波速，能將巷道中落塵揚(yáng)起，甚至使煤體破碎形成新的煤塵，導(dǎo)致新的爆炸，有時(shí)可如此反復(fù)多次，形成連續(xù)爆炸，這是煤塵爆炸的重要特征。
3)煤塵爆炸的感應(yīng)期
煤塵爆炸也有一個(gè)感應(yīng)期，即煤塵受熱分解產(chǎn)生足夠數(shù)量的可燃?xì)怏w形成爆炸所需的時(shí)間。根據(jù)試驗(yàn)，煤塵爆炸的感應(yīng)期主要決定于煤的揮發(fā)分含量，揮發(fā)分越高，感應(yīng)期越短。
4)產(chǎn)生大量的co
煤塵爆炸時(shí)產(chǎn)生的co，在災(zāi)區(qū)氣體中濃度可達(dá)2%~3%，甚至高達(dá)到8%左右，同時(shí)爆炸時(shí)大量耗氧，氧濃度迅速降低。爆炸事故中受害者的大多數(shù)(70%~80%)是由于co中毒造成的。
煤塵爆炸的防治措施
煤塵爆炸事故是可怕的，但人們可以認(rèn)識(shí)它，只要避免爆炸條件，就可避免事故的發(fā)生。
(1)減少生產(chǎn)中煤塵發(fā)生量和浮塵量。① 噴霧灑水，在采掘工作面、井下煤倉(cāng)、溜煤眼、翻籠處、輸送機(jī)頭、裝車(chē)站等井下凡能產(chǎn)生煤塵的地點(diǎn)，均應(yīng)設(shè)置噴霧灑水裝置。機(jī)采工作面的采煤機(jī)配有專(zhuān)門(mén)灑水裝置。同時(shí)，對(duì)井下巷道，還要定期清掃，沖洗巷幫、井壁的煤塵。因?yàn)檫@些地方沉積的煤塵如果重新飛揚(yáng)在空氣中，可以迅速達(dá)到爆炸下限的濃度，也是許多局部性事故迅速擴(kuò)大的主要原因。②煤層注水。煤層注水是在尚未采動(dòng)的煤體中，利用鉆孔注入壓力水，使水滲入煤體的層里、節(jié)理等微小空隙中，將煤體預(yù)先濕潤(rùn)，從而減少或開(kāi)采、運(yùn)輸過(guò)程中煤塵的生成和飛揚(yáng)。③水炮泥。在炮眼內(nèi)(炸藥和炮泥之間)空隙充入盛水的塑料袋，爆破時(shí)水被汽化結(jié)成霧滴，可使塵粒濕潤(rùn)，結(jié)團(tuán)而起到降塵作用。④加強(qiáng)通風(fēng)管理，嚴(yán)格控制采、掘工作面的風(fēng)速，防止煤塵的飛揚(yáng)。
(2)防止煤塵引燃。①為防止電火花和其它明火引燃煤塵，井下電氣設(shè)備一定要選用防爆型，電纜接頭不許有雞爪子、羊尾巴和明接頭，防止產(chǎn)生電火花。井下禁止使用電爐子、職工禁止攜帶煙草、點(diǎn)火工具等，嚴(yán)格井下火險(xiǎn)管理。②為防止放炮時(shí)引燃煤塵，井下要使用安全炸藥，打眼，裝藥、封泥必須按規(guī)程要求進(jìn)行，禁止放糊炮。
(3)采取隔爆措施，限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大。主要采用巖粉棚或水槽隔爆，阻止煤塵爆炸時(shí)火焰?zhèn)鞑ァ?/p>
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