? 煤礦在生產(chǎn)過程中,采掘裝運作業(yè)均可產(chǎn)生大量煤塵。其中,采掘作業(yè)產(chǎn)生的煤塵量占80%,裝運產(chǎn)生的煤塵量占20%。具有煤塵爆炸危險的煤礦都有發(fā)生特別重大煤塵爆炸事故的可能。其災害程度可造成礦毀人亡,國內(nèi)外煤礦曾多次發(fā)生煤塵爆炸事故。典型案例如下:
??? 1906年,法國吉利耶爾煤礦發(fā)生煤塵爆炸死亡1099人,煤礦經(jīng)兩年重建才恢復生產(chǎn)。這是一個無瓦斯煤礦,也是世界上第一次發(fā)生煤塵爆炸。從此,世界上各主要產(chǎn)煤國家對煤塵爆炸開始進行廣泛研究,重視預防煤塵爆炸事故工作。
??? 1907年,美國孟諾加煤礦發(fā)生煤塵爆炸,死亡362人,占入井人數(shù)的97%。
??? 1910年,英國黑里頓煤礦煤礦發(fā)生煤塵爆炸,并引起瓦斯爆炸事故,死亡346人,其中287人死于CO中毒。
??? 1913—1933年,法國和英國還多次發(fā)生煤塵、瓦斯煤塵爆炸事故,每次事故都造成一、二百人死亡。
??? 1942年,日本侵占東北時期,采取不顧工人死活的掠奪式生產(chǎn)方式,致使本溪煤礦發(fā)生了世界史上最大的一次瓦斯煤塵爆炸事故,死亡1549人,傷殘246人,死亡者中多為CO中毒。事故前巷道內(nèi)沉積了大量煤塵,電火花點燃局部聚存瓦斯而引起煤塵爆炸。為掩人耳目,日本侵略者將礦井封閉。
??? 1962年,山西大同老白硐煤礦在高產(chǎn)日發(fā)生了電火花引燃局部瓦斯導致煤塵爆炸,死亡629人。
??? 1963年,日本三池煤礦發(fā)生煤塵爆炸,死亡458人,傷832人,死亡者多為CO中毒。這次事故是發(fā)生在該煤礦的主提煤斜井,是電絞車提升裝滿煤的串車,由于礦車脫鉤順斜井翻滾滑下,將沉積的大量煤塵和礦車內(nèi)的煤沖擊飛揚形成煤塵云,加之礦車與軌道摩擦產(chǎn)生火花,引起煤塵大爆炸。此事故后經(jīng)還原實驗證實。
??? 2005年,七臺河東風煤礦主要提煤皮帶斜井發(fā)生煤塵爆炸,死亡171人。
??? 從上列事故中可以得出如下結論:
??? 1、煤塵能在無瓦斯的情況下發(fā)生單純的煤塵爆炸;
??? 2、瓦斯燃燒或爆炸可導致煤塵爆炸,并可造成更大的破壞,二者互為因果關系;
??? 3、瓦斯煤塵同時存在,可降低煤塵爆炸下限濃度并增加煤塵爆炸的危險性;
??? 4、煤塵爆炸產(chǎn)生大量一氧化碳,這是造成大量人員傷亡的主要原因。
??? 一、煤塵爆炸條件、機理和過程
??? (一)爆炸條件。在礦井正常通風的情況下,具備以下三個條件即可發(fā)生爆炸:
??? 1、煤塵本身具有爆炸性。其爆炸性是經(jīng)技術鑒定和實驗測出的:一是在煤塵瓦斯爆炸實驗巷道,進行模擬實驗測得。二是在實驗室用大管狀煤塵爆炸鑒定儀試驗得出。三是通過分析煤的揮發(fā)分得出。當揮發(fā)分(V指)<10%時,可認定煤塵基本無爆炸性,但按規(guī)定必須進試驗才能最后確定。當V指>10%時,有爆炸性。(V指<10% 為無爆炸性,V=10%-15%為弱爆炸性,V指=15-28%為強爆炸性,V指>28%為強烈爆炸性)
??? 2、煤塵在空氣中的濃度。煤塵是指煤的顆粒直徑在1mm以下的粉煤。煤塵參與爆炸的主體是直徑在0.075mm的煤塵。由于實驗煤樣和實驗條件的不同,測得爆炸濃度的下限和上限濃度也不同。我國下限濃度為45g/m3,前蘇聯(lián)為30-50g/ m3,波蘭為30 g/ m3,德國為28 g/ m3,美國32 g/ m3,英國50 g/ m3,法國23 g/ m3,日本48g/ m3。爆炸上限為最強的濃度為300-400 g/ m3。國外測得的煤塵爆炸上限濃度目前為1000-2000g/ m3,這在煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中是不常有的。