煤尘爆炸及预防 煤尘爆炸同瓦斯爆炸一样都属于矿井中的重大灾害事故
我国历史上最严重的一次煤尘爆炸发生在 1942 年日本侵略者统治下的本溪煤矿,死亡 1549 人,残 246 人,死亡的人员中大多为 CO 中毒,事故发生前,巷道内沉积了大量煤尘,是由于电火花点燃局部聚积的瓦斯而引起的重大煤尘爆炸事故
一、煤尘爆炸的机理及特征 1.煤尘爆炸的机理 煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用下,空乞中氧气与煤尘急剧氧气的反应过程,是一种非常复杂的链式反应,一般认为其爆炸机理及过程如下: (1)煤本身是可燃物质,当它以粉末状态存在时,总表面积显著增加,吸氧和被氧人化的能力大大增可,一旦遇见火源,氧化过程迅速展开; (2)当温度达到 300~400℃时,煤的干馏现象急剧增强,放出大量的可燃性气体,主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢和 1%左右的其他碳氢化合物; (3)形成的可燃气体与空气混合的高温作用下吸收能量,在尘粒周围形成气体外壳,即活化中心,当活化中心的能量达到一定程度后,链反应过程开始,游离基迅速增加,发生了尘粒的闪燃; (4)闪燃所形成的热量的传递给周围的尘粒,并使之参加链反应,导致燃过程急剧地循环进生,当燃烧不断加剧使火焰速度达到每秒数百米后,煤尘的燃烧便在一定临界条件下跳跃式地转变为爆炸
2.煤尘爆炸的特征 (1 )形成高温、高压、冲击波 煤尘爆炸火焰温度为1600~1900℃,爆源的温度达到 2000℃以上,这是煤尘爆炸得以自动传播的条件之一
在矿井条件下煤尘爆炸的平均理论压力为 736KPa,但爆炸压力随着离开爆源距离的延长而跳跃式增大
爆炸过程中如遇障碍物,压力将进一步增加,尤其是连续爆炸时,后一欠爆炸的理论压力将是前一次的 5~7 倍
煤尘爆炸产生的火焰速度可达 1120m/s,冲击波速度为 2340m/s
(2 )煤尘爆炸具有连续性 由于煤尘爆炸具有很