煤尘爆炸基础知识

煤尘爆炸基础知识煤尘爆炸基本知识一、煤尘爆炸基础知识二、煤尘爆炸测试技术三、煤尘爆炸的传播及破坏特性四、煤尘爆炸的案例五、防止瓦斯煤尘爆炸的措施一、煤尘爆炸基础知识1、煤尘爆炸反应过程2、煤尘爆炸性的判别3、煤尘爆炸的条件4、煤尘爆炸的影响因素1、煤尘爆炸反应过程图煤尘粒子的燃烧模型1、煤尘爆炸反应过程煤尘爆炸的氧化反应和瓦斯爆炸一样，主要在气相条件内进行。煤尘的燃烧速度和爆炸压力比气体的要小，但燃烧带的长度较长，产生的能量大，表现出显著的破坏能力。一般来说，爆炸开始于局部，产生的冲击波较小，但可扰动周围沉积的煤尘，并使之飞扬，由于热和光的传递与辐射，进而发生再次爆炸，这就是所谓的二次爆炸，二次爆炸扩大了最初爆炸的规模，不断诱发附近煤尘爆炸，直至沉积煤尘全部破坏和燃烧完毕。这是煤尘爆炸灾害的一大特点，在煤矿井下，这种爆炸有时沿巷道传播数千米以外。1、煤尘爆炸反应过程煤尘爆炸时产生的热量可使爆炸地点空气温度达到2000℃以上。根据试验可测出在距爆源200m的巷道出口压力可达到50～100kPa。如在通路中遇有障碍物及断面突然变化或拐弯处，爆炸压力还将升高。1、煤尘爆炸反应过程煤尘的引燃温度，同样是随煤尘的性质和实验条件的不同而有很大的差异，最低610℃，最高达1000℃。点火能为17mJ。煤矿井下的放炮火焰、电气设备火花、采掘机械的冲击火花、井下火灾及瓦斯爆炸等均可引起煤尘爆炸。2、煤尘爆炸的判别用大管状煤尘爆炸性鉴定仪作最终判定。3、煤尘爆炸的条件煤尘爆炸应具备三个条件：煤尘本身具有爆炸性；煤尘在空气中呈悬浮状态（即所谓煤尘云），而且具有一定的浓度；此外还要有足以能引起爆炸的火源存在。4、煤尘爆炸的影响因素1、氧气浓度2、煤尘的粒度3、水分4、灰分5、挥发份6、瓦斯二、煤尘爆炸测试技术1、煤尘爆炸性鉴定测试技术2、煤尘爆炸特性测试技术3、煤尘爆炸试验管道和巷道煤尘爆炸爆炸性鉴定测试技术（定性）1、煤尘爆炸性鉴定分析系统的组成2、煤尘爆炸性鉴定分析系统的原理3、煤尘爆炸性鉴定分析系统的试验步骤煤尘爆炸性鉴定分析系统的组成图煤尘爆炸性鉴定分析系统煤尘爆炸性鉴定分析系统的组成该装置由四个部分组成：即造尘云部分、燃烧部分，通风排烟除尘部分、箱体部分组成：A、造尘云部分：由试样管、空压机、电磁阀及导管组成；B、燃烧部分：由大玻璃管，加热器及其温度控制系统组成；C、通风排烟除尘部分：由弯管，滤尘箱及吸尘器组成；D、箱体部分。煤尘爆炸性鉴定分析系统的原理图煤尘爆炸性鉴定分析系统原理图煤尘爆炸性鉴定分析系统的原理衡量煤尘是否有爆炸性，主要是测定煤尘云骤然接触一定温度有无燃烧的火焰，而衡量煤尘爆炸的危险程度，主要是根据煤尘燃烧时的火焰长度与消除火焰所需的最低不燃物含量。将试样装入试样管内,由高压气将试样沿试样管吹入玻璃管，造成尘云，有爆炸性的尘云遇到大玻璃管内的加热器后就燃烧，爆炸后的气体、粉尘由吸尘器经弯管吸入滤尘箱和吸尘器。煤尘爆炸性鉴定分析系统的试验步骤1、打开电源开关；2、打开空气压缩机开关，充压至0.05MPa；3、在0.1g精度的架盘天平称取1g（±0.1g）鉴定煤样，装入试样将煤样聚集在试样管的尾端，插入弯管。4、开启加热器开关，使温度升至1100±1℃；5、按动喷尘按钮，将试样喷进大玻璃管内，造成尘云；6、观察煤尘通过加热器时是否产生火焰并记录火焰的长度；7、每试验完一个鉴定煤样，要清扫一次大玻璃管，并用牙刷顺着铂金丝缠绕方向轻轻刷掉加热器表面上的浮尘（试验60个鉴定煤样更换一个加热器）。同时开动装在室内窗上的排风扇，进行通风，置换实验室内空气。煤尘爆炸特性测试技术（定量）1、煤尘云最大爆炸压力及最大压力上升速率2、煤尘云爆炸下限浓度3、煤尘云最小点火能量4、煤尘云最低着火温度5、煤尘层最低着火温度煤尘爆炸特性测试技术（定量）图２０Ｌ爆炸试验装置煤尘爆炸特性测试技术（定量）图哈特曼装置煤尘爆炸特性测试技术（定量）图煤尘层着火温度测定煤尘爆炸特性测试技术（定量）图煤尘云着火温度测定装置煤尘爆炸特性测试技术（定量）1、粉尘云最大爆炸压力:GB/T16426-1996；2、粉尘云最大压力上升速率:GB/T16426-1996；3、粉尘云最小点火能量:GB/T16428-1996；4、粉尘云爆炸下限浓度:GB/T16425-1996；5、粉尘云最小着火温度:GB/T16429-1996；6、粉尘层最小着火温度:GB/T16430-1996。煤尘爆炸试验巷道煤尘爆炸的传播及破坏特性燃烧完全时：C+O2=CO2+34.1MJ/kg碳氧气不足，燃烧不完全时：2C+O2=2CO+10.2MJ/kg碳CO转变为CO2时：2CO+O2=2CO2+47.4MJ/kg碳根据测定，在煤尘爆炸后的空气中存在着2%～3%的一氧化碳。煤尘爆炸的传播及破坏特性煤尘爆炸时要释放出大量的热量，依靠这些反应热量可使气体产物加热到2300～2500℃，在一端开口的无限长巷道内爆炸时，煤尘爆炸最大火焰的瞬时燃烧速度可达1120m/s，而冲击波速度则为2340m/s。美国在更长一些巷道中实验时，煤尘爆炸的压力曾到达1.86MPa。而爆炸时的高温及冲击波是造成灾害的根源，由于煤尘爆炸具有连续传播爆炸的特点，一次比一次剧烈，呈跳跃式发展，使得灾害范围大大扩展，可能导致全矿井被毁。煤尘爆炸的传播及破坏特性由于煤尘为重烃组分，爆炸需要氧气量大，爆炸生成的气体中有毒有害气体生成量最多，除CO和CO2气体外，还存在各种碳氢化合物气体，并使氧气消耗殆尽，造成人员中毒、窒息死亡比瓦斯爆炸更甚。煤尘爆炸的案例一、山西交口县蔡家沟煤矿“5.18”煤尘爆炸的事故二、黑龙江七台河东风煤矿“11.27”煤尘爆炸的事故防止瓦斯煤尘爆炸的措施一、加强煤矿瓦斯治理二、煤层注水和喷雾降尘三、安装防隔爆措施四、杜绝煤矿各种火源谢谢！