煤塵爆炸是一種復(fù)雜的、異常迅速的物理和化學(xué)的轉(zhuǎn)化過程,其主要特征如下:
(1)高溫。由于煤塵被急劇氧化并燃燒,在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱,使空氣溫度迅速升高,瞬間溫度可達(dá)2300~2500℃。
(2)高壓。煤塵爆炸時(shí),氣溫驟升,壓力增大。一般爆炸壓力可達(dá)0.7~0.8兆帕。實(shí)驗(yàn)證明:煤塵爆炸時(shí)反應(yīng)熱和傳播速度越大,爆炸壓力也越大,因而其破壞性也越大。實(shí)驗(yàn)和事故案例均表明,爆炸壓力隨著離開爆源的距離的增大而呈跳躍式增大。如遇障礙物或巷道斷面的突然變化,爆炸壓力則更加增強(qiáng)。這是造成距爆源較遠(yuǎn)的巷道破壞較大的重要原因。
(3)強(qiáng)烈的沖擊波和火焰。煤塵爆炸時(shí)由于高溫、高壓,可產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和火焰。據(jù)實(shí)驗(yàn)測定,火焰的傳播速度可達(dá)610~1800米/秒,而沖擊波和傳遞速度可達(dá)2400米/秒。當(dāng)爆塵剛剛被引爆時(shí),沖擊波和火焰的速度幾乎一樣,但是,隨著時(shí)間的延長,沖擊波的速度將超過火焰速度。
(4)產(chǎn)生大量的有害氣體。煤塵爆炸時(shí),可生成大量的一氧化碳和二氧化碳。一氧化碳含量可達(dá)2%~3%,甚至高達(dá)8%,而二氧化碳可達(dá)10%以上,這是造成人員大量傷亡的重要原因。因此,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,每一入井人員必須隨身攜帶自救器。
(5)爆炸產(chǎn)生“皮渣”和“粘塊”。煤塵爆炸時(shí),一部分煤塵被局部焦化,粘結(jié)在一起,沉積在支架和巷道壁上,形成煤塵爆炸的特有產(chǎn)物——“皮渣”和“粘塊”。這是煤塵爆炸區(qū)別于瓦斯爆炸的特有標(biāo)志。