如何防止煤矿企业煤尘爆炸
□
骆正保
摘
要
本文通过对煤尘爆炸的理论探讨，对事故发生
的各种因素详细研究，得出了规律性结论，并提出出了防治措施。
关键词煤尘爆炸爆炸事故防治措施
中图分类号：TD 714文献标识码：A
一、概况
煤矿井下发生煤尘爆炸，不但对矿井破坏严重，对人体也有很强的杀伤力，其爆炸瞬间，可使爆炸现场升高温度2000℃以上，并且冲击波强烈，散发出大量的有害气体。例如1994年11月13日吉林辽源矿务局泰信煤矿四井发生煤尘爆炸事故，死79人；2005年11月27日龙煤集团七台河分公司东风煤矿发生重大煤尘爆炸事故，死亡171人。
二、问题分析
煤尘爆炸必需同时具备三个条件：一是煤尘本身具有爆炸性。一般要通过由井下采取煤样，经煤尘爆炸性坚定后确定，我集团公司一般委托重庆煤科院完成；二是煤尘在空气中呈悬浮状态，并达到一定的浓度（上限2000mg/m3，下限45mg/m3）遇明火才有爆炸的可能性；三是引爆的高温热源，煤尘爆炸的引爆温度一般为700—8000C ，温度越高越容易引起爆炸。煤尘的最小点火能为4．5—40mj ，这样的温度条件，几乎一切火源均可达到。如爆破火焰、电气火花、机械摩擦火花、瓦斯燃烧或爆炸、井下火灾等。煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度高达1600—20000C ，这是造成人员死亡的主要原因。例如1942年，本溪煤矿曾发生一次煤尘爆炸事故，死亡1594人，主要是毒气危害造成的。爆炸产生的“焦块”，在强烈的冲击波和灼热火焰作用下，“焦块”一部分粘在支架、巷道壁上，这是区别于瓦斯爆炸的特有标志。
影响煤尘爆炸的因素有以下几方面：（1）煤的挥发分。煤尘爆炸主要是有尘粉分解的可燃气体中进行的，因此煤的挥发分数量和质量是影响煤尘爆炸主要因素，一般来说，煤尘的可燃挥发粉越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。（2）煤的灰分和水分。煤内有灰分是不燃性物质，能吸收热量，故而能降低煤尘的爆炸性，因为水的比热大，比热能力大，能促使细微尘粉聚结为较大的颗粒，减少尘粒总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤尘爆炸性的作用不显著，只有人为掺入灰分（撒岩粉）或（注水、洒水）才能有效防止煤尘爆炸。3）煤尘粒度。粒度对爆炸性的影响极大。粒径在1mm 以下的
124决策&信息（下半月刊
）
2008年第7期总第43期
煤尘粒子都可能参与爆炸，而且爆炸的危险性随粒度的减少而
迅速增加，75ｕm 以上的煤尘特别是30—75ｕm 的煤尘爆炸性最强，粒径小于10ｕm 后，煤尘爆炸性增强的趋势变的平缓。4）空气中的瓦斯浓度。瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。随着瓦斯浓度的增高，煤尘爆炸浓度下限急剧下降。一方面，煤尘爆炸往往是瓦斯爆炸引起的；另一方面，有煤尘参与时，小规模的瓦斯爆炸可演变为大规模的煤尘瓦斯爆炸事故，造成严重的后果。（5）空气中氧的含量。空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘困难，当氧含量低于17%时，煤尘就不再爆炸。煤尘的爆炸压力也随空气中的氧的多少而不同。含氧高、爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。（6）引爆热源。点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到最低点燃温度和能量的引爆热源，引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云。而且煤尘初爆的强度也越大；反之温度越低，能量越小，越难点燃煤尘云，且即使引起爆炸，初始爆炸的强度也很小。
三、结论
矿井必须建立健全综合防尘系统，每年应制定综合防尘措施，预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度，并组织实施。
四、防治措施
对于具有高温、高压、强烈冲击波和火焰的煤尘爆炸，该从哪些方面采取预防措施：1．减少生产中的煤尘发生量和浮尘量。1）喷雾洒水。在采掘工作面、井下煤仓、溜煤眼、翻笼处、输送机头、装车站等井下凡能产生煤尘的地点，均应设置喷雾洒水装置。机采工作面的采煤机配有专门洒水装置。同时，对井下巷道还要定期清扫、冲洗巷帮、井壁的煤尘。因为这此地方沉积的煤尘如果重新飞扬在空气中，可以迅速达到爆炸下限的浓度，也是许多局部性事故迅速扩大的主要原因。（2）煤层注水。煤层注水是在尚未采动的煤体中，俗称实体煤，利用钻孔注入压力水，使水通过钻孔进一步渗入煤体的层里、节理等微小空隙中，将煤体预先湿润，从而从本质根源上减少或消除在开采、运输、转载过程中煤尘的生成和飞扬。（3）水电钻、水炮泥。指在煤体钻孔、装药时，先导入一定量的水，使水汽化结为雾滴，从而湿润尘粉粒，结团降尘。（4）加强通风管理，严格控制采掘工作面的风速、风量，防止煤尘飞扬。2．防止煤尘引燃。为防止电火花和其它明火引燃煤尘，井下电气设备必须选用防爆型，电缆探头不许有鸡爪、羊尾巴和明接头裸露电闸，防止产生电火花。井下禁止使用电炉子，职工禁止携带烟草，点火工具等。□
（作者单位：
山西省汾西矿业集团公司）
（（（
如何防止煤矿企业煤尘爆炸
□
骆正保
摘
要
本文通过对煤尘爆炸的理论探讨，对事故发生
的各种因素详细研究，得出了规律性结论，并提出出了防治措施。
关键词煤尘爆炸爆炸事故防治措施
中图分类号：TD 714文献标识码：A
一、概况
煤矿井下发生煤尘爆炸，不但对矿井破坏严重，对人体也有很强的杀伤力，其爆炸瞬间，可使爆炸现场升高温度2000℃以上，并且冲击波强烈，散发出大量的有害气体。例如1994年11月13日吉林辽源矿务局泰信煤矿四井发生煤尘爆炸事故，死79人；2005年11月27日龙煤集团七台河分公司东风煤矿发生重大煤尘爆炸事故，死亡171人。
二、问题分析
煤尘爆炸必需同时具备三个条件：一是煤尘本身具有爆炸性。一般要通过由井下采取煤样，经煤尘爆炸性坚定后确定，我集团公司一般委托重庆煤科院完成；二是煤尘在空气中呈悬浮状态，并达到一定的浓度（上限2000mg/m3，下限45mg/m3）遇明火才有爆炸的可能性；三是引爆的高温热源，煤尘爆炸的引爆温度一般为700—8000C ，温度越高越容易引起爆炸。煤尘的最小点火能为4．5—40mj ，这样的温度条件，几乎一切火源均可达到。如爆破火焰、电气火花、机械摩擦火花、瓦斯燃烧或爆炸、井下火灾等。煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度高达1600—20000C ，这是造成人员死亡的主要原因。例如1942年，本溪煤矿曾发生一次煤尘爆炸事故，死亡1594人，主要是毒气危害造成的。爆炸产生的“焦块”，在强烈的冲击波和灼热火焰作用下，“焦块”一部分粘在支架、巷道壁上，这是区别于瓦斯爆炸的特有标志。
影响煤尘爆炸的因素有以下几方面：（1）煤的挥发分。煤尘爆炸主要是有尘粉分解的可燃气体中进行的，因此煤的挥发分数量和质量是影响煤尘爆炸主要因素，一般来说，煤尘的可燃挥发粉越高，爆炸性越强，即煤化作用程度低的煤，其煤尘爆炸强，随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。（2）煤的灰分和水分。煤内有灰分是不燃性物质，能吸收热量，故而能降低煤尘的爆炸性，因为水的比热大，比热能力大，能促使细微尘粉聚结为较大的颗粒，减少尘粒总表面积，同时还能降低落尘的飞扬能力。煤的天然灰分和水分都很低，降低煤尘爆炸性的作用不显著，只有人为掺入灰分（撒岩粉）或（注水、洒水）才能有效防止煤尘爆炸。3）煤尘粒度。粒度对爆炸性的影响极大。粒径在1mm 以下的
124决策&信息（下半月刊
）
2008年第7期总第43期
煤尘粒子都可能参与爆炸，而且爆炸的危险性随粒度的减少而
迅速增加，75ｕm 以上的煤尘特别是30—75ｕm 的煤尘爆炸性最强，粒径小于10ｕm 后，煤尘爆炸性增强的趋势变的平缓。4）空气中的瓦斯浓度。瓦斯参与使煤尘爆炸下限降低。随着瓦斯浓度的增高，煤尘爆炸浓度下限急剧下降。一方面，煤尘爆炸往往是瓦斯爆炸引起的；另一方面，有煤尘参与时，小规模的瓦斯爆炸可演变为大规模的煤尘瓦斯爆炸事故，造成严重的后果。（5）空气中氧的含量。空气中氧的含量高时，点燃煤尘的温度可以降低；氧的含量低时，点燃煤尘困难，当氧含量低于17%时，煤尘就不再爆炸。煤尘的爆炸压力也随空气中的氧的多少而不同。含氧高、爆炸压力高；含氧低，爆炸压力低。（6）引爆热源。点燃煤尘云造成煤尘爆炸，就必须有一个达到最低点燃温度和能量的引爆热源，引爆热源的温度越高，能量越大，越容易点燃煤尘云。而且煤尘初爆的强度也越大；反之温度越低，能量越小，越难点燃煤尘云，且即使引起爆炸，初始爆炸的强度也很小。
三、结论
矿井必须建立健全综合防尘系统，每年应制定综合防尘措施，预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度，并组织实施。
四、防治措施
对于具有高温、高压、强烈冲击波和火焰的煤尘爆炸，该从哪些方面采取预防措施：1．减少生产中的煤尘发生量和浮尘量。1）喷雾洒水。在采掘工作面、井下煤仓、溜煤眼、翻笼处、输送机头、装车站等井下凡能产生煤尘的地点，均应设置喷雾洒水装置。机采工作面的采煤机配有专门洒水装置。同时，对井下巷道还要定期清扫、冲洗巷帮、井壁的煤尘。因为这此地方沉积的煤尘如果重新飞扬在空气中，可以迅速达到爆炸下限的浓度，也是许多局部性事故迅速扩大的主要原因。（2）煤层注水。煤层注水是在尚未采动的煤体中，俗称实体煤，利用钻孔注入压力水，使水通过钻孔进一步渗入煤体的层里、节理等微小空隙中，将煤体预先湿润，从而从本质根源上减少或消除在开采、运输、转载过程中煤尘的生成和飞扬。（3）水电钻、水炮泥。指在煤体钻孔、装药时，先导入一定量的水，使水汽化结为雾滴，从而湿润尘粉粒，结团降尘。（4）加强通风管理，严格控制采掘工作面的风速、风量，防止煤尘飞扬。2．防止煤尘引燃。为防止电火花和其它明火引燃煤尘，井下电气设备必须选用防爆型，电缆探头不许有鸡爪、羊尾巴和明接头裸露电闸，防止产生电火花。井下禁止使用电炉子，职工禁止携带烟草，点火工具等。□
（作者单位：
山西省汾西矿业集团公司）
（（（