三、影響煤塵爆炸的因素
1.煤的揮發(fā)分
煤塵爆炸的主要是在塵粒分解的可燃氣體(揮發(fā)分)中進行的,因此煤的揮發(fā)分數(shù)量的和質量是影響塵爆炸的最重要因素。一般說來,煤塵的可燃揮發(fā)分含量越高,爆炸性越強,即煤化作用程度低的煤,其煤塵爆炸性強,隨煤化作用程度的增高而爆炸性減弱。
2.煤的灰分和水分
煤內有灰分是不燃性物質,能吸收能量,阻擋熱輻射,破壞鏈反應,降低煤塵的爆炸性。煤的灰分對爆炸性的影響還與揮分含量的多少有關,揮發(fā)分小于15%的煤塵,灰分的影響比較顯著,大于15%時,天然灰分對為塵的爆炸幾乎沒有影響。水分能降低煤塵的爆炸性,因為水的吸熱能力大,能促使細微塵粒聚結為較大的顆粒,減少塵粒的總表面積,同時還能降低落塵的飛揚能力。煤的天然灰分和水分都很低,降低煤塵爆炸性的作用不顯著,只有人為地摻入灰分(撒巖粉)或水分(灑水)才能防止煤塵的爆炸。
3.煤塵粒度
粒度對爆炸性的影響極大。粒徑1mm以下我煤塵粒子都可能參與爆炸,而且爆炸的危險性隨粒度的減小而迅速增加,75μm以下的煤塵特別是30~75μm的煤塵爆炸性最強,因為單位質量煤塵位質量煤塵的粒度越小,總表面積及表面能越大,粒徑小于10μm后,煤塵爆炸性增強的趨勢變得平緩。煤塵粒度對爆炸壓力也有明顯的影響。煤炭科學研究院重慶分院的試驗。結果表明:在同一煤種不同粒度條件下,爆炸壓力隨粒度的減小而增高,爆炸范圍也隨之擴大,即爆炸性增強,粒度不同的煤塵引燃溫度煤塵燃溫度也不相同。煤塵粒度越小,所需引燃溫度越低,且火焰?zhèn)鞑ニ俣纫苍娇臁?br />
4.空氣中的瓦斯?jié)舛?br />
瓦斯參與使煤塵爆炸下限降低。瓦斯?jié)舛鹊陀?%時,煤塵的爆炸下限可用下式計算:
式中: ——空氣中有瓦斯時的煤塵爆炸下限,g/m3
——爆塵的爆炸下限,g/m3
k——系數(shù),見下表1。
表1 瓦斯?jié)舛葘γ簤m爆炸下限的影響系數(shù) 空氣中的瓦斯深度%
0
0.50
0.75
1.0
1.50
2.0
3.0
4.0
k
1
0.75
0.60
0.50
0.35
0.25
0.1
0.05
隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龈?,煤塵爆炸濃度下限急劇下降,這一點在有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井應引起高度重視。一方面,煤塵爆炸往往是由瓦斯爆炸引起的;另一方面,有煤塵參與時,小規(guī)模的瓦斯爆炸可能演變?yōu)榇笠?guī)模的爆塵瓦斯爆炸事故,造成嚴重的后果。
5.空氣中氧的含量
空氣中氧的含量高時,點燃煤塵的溫度可以降低;氧的含量低時,點燃煤塵云困難,當氧含量低于17%時,煤塵就不再爆炸。煤塵的爆炸壓力也隨空氣中含氧的多少而不同。含氧高,爆炸壓力高;含氧低,爆炸壓力低。
6.引爆熱源
點燃煤塵云造成煤塵爆炸,就必須有一個達到或超過最低點燃溫度和能量的引爆熱源。引爆熱源的溫度越高,能量越大,越容易點燃塵云。而且爆塵初爆的強度也越大;反之溫度越低,能量越小,越難以點燃煤塵云,且即使引起爆炸,初始爆炸的強度也越小。
四、煤塵爆炸性鑒定
《規(guī)程》規(guī)定:新礦井的地質精查報告中,必須有所有煤層的煤塵爆炸性鑒定材料。生產礦井每延深一個新水平,由礦務局組織一次煤塵爆炸性試驗工作。
煤塵爆炸性的鑒定方法有兩種:一種是在大型煤塵爆炸試驗巷道中進行,這種方法比較準確可靠,但工作繁重復雜,所以一般作為標準鑒定用;另一種是在實驗室內使用大管狀煤塵爆炸性鑒定儀進行,方法簡便,目前多采用這種方法。
五、預防煤塵爆炸的措施
?。ㄒ唬p、降措施?。簩幼⑺?br />
(二)防止煤塵引燃的措施
?。ㄈ└艚^煤塵爆炸的措施
?