矿井瓦斯与矿尘防治技术修改.docx
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矿井瓦斯与矿尘防治技术修改
《矿井瓦斯与矿尘防治技术》
教案
安徽理工大学
能源与安全学院
20年月日
第一部分矿井瓦斯防治技术(略)
第二部分矿尘防治技术
第一章煤矿粉尘性质与危害
一、教学目的:
主要让学生了解矿尘的危害和矿尘的化学性质,以及矿尘产生量的影响因素。
二、内容提要:
1.1概述
1.2矿尘的基本概念
1.3矿尘的危害
1.4矿尘的化学性质
1.5矿尘产生量的影响因素
三、教学方法:
采用多媒体和黑板结合的办法。
四、时间安排:
四课时
五、重点:
矿尘产生量的影响因素。
六、教学内容:
1.1概述
矿尘----矿物开采和加工过程中产生的微细固体集合体。
(1)矿尘分为:
(1)煤尘:
粒径<0.75mm的煤岩颗粒。
(2)岩尘:
粒径<10~45μm的岩粉颗粒。
(2)矿尘的存在状态:
1)浮游粉尘(浮尘):
粉尘产生后,在尘源附近受风流扰动作用能长时间悬浮在风流中呈浮游状态的粉尘。
2)沉积粉尘(落尘):
粉尘产生后,立即沉落or缓慢沉落到巷道周边设备和物料上的这部分粉尘。
(3)矿尘的成因
(4)呼吸状态
(5)二氧化硅含量
(6)有无爆炸危险性
1.2矿尘的基本概念和术语
1、粒度:
矿尘的颗粒大小,以其平均横断面直径量度。
分级:
(1)超微粉尘(<0.25μm):
用超倍显微镜才能观察,可长时间悬浮于空气中,并随空气分子作布朗运动。
(2)微尘(0.25~10μm):
用普通显微镜可以观察,在静止空气中,呈等速下降。
(3)细尘(10~40μm):
在明亮的光线条件下,可以观察,在静止空气中,呈加速下降。
(4)粗尘(>40μm):
极易沉降。
2、矿尘分散度:
各种粒度的尘粒在矿尘总量中所占的百分比。
(1)重量百分比:
各粒级尘粒的重量占总重量的百分比称为重量分散度;
(2)数量百分比:
各粒级尘粒的颗粒数占总颗粒数的百分比称为数量分散度。
矿尘分散度是衡量矿尘颗粒大小构成的一个重要指标。
矿尘总量中微细颗粒多,所占比例大时,称为高分散度矿尘;反之,如果矿尘中粗大颗粒多,所占比例大,就称作低分散度矿尘。
矿尘的分散度越高,危害性越大,而且越难捕获。
3、相对产尘强度:
将产尘量和产量结合起来比较,更能做相互比较mg/t,mg/m3。
4、成尘强度:
生产过程中,单位时间内生产的矿尘质量,mg/min。
5、矿尘浓度
单位体积矿内空气中所含浮尘的数量称为矿尘浓度,其表示方法有两种:
(1)质量法。
每立方米空气中所含浮尘的毫克数,单位为mg/m3。
(2)计数法。
每立方厘米空气中所含浮尘的颗粒数,单位为粒/cm3。
我国规定采用质量法来计量矿尘浓度。
6、煤尘爆炸指数:
衡量煤尘爆炸危险性的指标。
一般地,小于10%无爆炸危险性,无烟煤无爆炸危险性。
我国98%的矿井有煤尘爆炸危险性。
7、惰性粉尘:
能够减弱or阻止爆炸性粉尘爆炸,或隔绝煤炸火焰扩散的矿物粉尘。
8、气溶胶:
固体或液体微小颗粒分散于空气中的分散体系称为气溶胶。
其分类:
固态分散性、固态凝集性
液态分散性、液态凝集性
1.3矿尘的物理化学性质
(一)粉尘游离SiO2含量
从工业卫生角度,各种粉尘对人体都有危害,粉尘的化学组成及其在空气中的浓度,直接决定对人体的危害程度。
矿尘中游离SiO2的含量是危害人体的决定因素,其含量越高,危害越大。
煤矿上常见的页岩、砂岩、砾岩和石灰岩等中游离SiO2的含量通常多在20%~50%,煤尘中的含量一般不超过5%。
(二)粉尘的粘附性
1.粘附现象及粘附力
粘附:
包括附着和凝聚。
粉尘的凝聚与附着是由于分子间的引力作用而产生的。
粉尘粘附力大小影响因素:
形状、表面的光滑度、含水率、润湿性、粒径、电性能
粘附力的分类:
▪分子力
▪毛细粘附力
▪静电力
2.粘附性的分类
一般用粉尘层的断裂强度(及粘附性强度)对粉尘的粘附性进行分类。
分为四类:
▪无粘附性粘附强度0~60
▪微粘附性粘附强度60~300
▪中等粘附性粘附强度300~600
▪强粘附性粘附强度﹥600
这是在一定条件下分类,若粉尘受潮或干燥、尘粒形状和粒径分布等条件发生变化时,都会给它的粘附性带来相应的变化。
3.粘附性的测定
▪粘附性的测定方法:
拉伸断裂法(拉伸方向:
水平状态、垂直状态)、剪切法
(三)粉尘的安息角
▪安息角:
粉尘通过小孔连续地下落到水平板上时,堆积成的锥体母线与水平面的夹角。
▪安息角的意义
▪安息角的影响因素
粒径、表面光滑度、粒子形状、含水率、粘性等等。
▪安息角的测定
(四)粉尘的电性
▪粉尘的荷电性
因空气的电离以及尘粒之间的碰撞、摩擦等作用,使尘粒带有电荷,可能是正电荷,也可是负电荷。
粉尘的电性(+,-)主要取决于煤的变质程度、灰分及破碎方式。
(五)粉尘的湿润性
粉尘的湿润:
液体将尘粒表面气体挤出并在其表面铺展的过程。
1)粉尘的湿润影响因素:
(1)液体分子对固体表面作用力的大小;
(2)液体的力学性质----表面张力,表面张力愈小的液体对粉尘愈容易湿润。
(3)粒径、速度、温度、气压等
2)、衡量粉尘湿润性的标准
(a)湿润角的大小
Ⅰ)当θ≤60°时,为亲水性粉尘,如:
石英、方解石
Ⅱ)当60°<θ≤85°时,湿润性差的粉尘,如:
滑石粉
Ⅲ)当θ>90°时,为憎水性粉尘,如:
碳墨
(b)湿润速度(U20)
液体对试管中粉尘的湿润高度,通常取湿润时间为20min,测得此时的湿润高度L20(mm),则:
▪依据U20分为:
(1)绝对憎水性粉尘,U20<0.5。
如:
石腊、沥青。
(2)憎水性粉尘,U20=0.5~2.5,如:
石墨、煤尘。
(3)中等亲水性粉尘,U20=2.5~8.0,如:
石英。
(4)强亲水性粉尘,U20>8.0,锅炉灰。
(C)湿润功(W)
W愈小,愈容易湿润。
3)、意义:
粉尘的湿润性是选用除尘设备和除尘方法的主要依据之一。
5)、前苏联的测定方法
(1)选用浮选法作为测定粉尘浸润性的统一方法。
(2)浮选法-将测定粉尘撒入水中后被水浸润和沉降到底部的粉尘量作为评价粉尘浸润性指
1.4矿尘的危害
矿尘具有很大的危害性,表现在以下几个方面:
(1)污染工作场所,危害人体健康,引起职业病。
(2)某些矿尘(如煤尘、硫化尘)在一定条件下可以爆炸。
(3)加速机械磨损,缩短精密仪器使用寿命。
(4)降低工作场所能见度,增加工伤事故的发生。
1.5粉尘的沉降与扩散
▪粉尘的沉降与悬浮
粉尘粒子在空气中因重力作用而下落时,它受到的空气阻力与下落速度的1-2次方成正比。
故下落的速度越大,阻力越大,直到阻力与重力相等。
此时粉尘粒子处于受力平衡状态,此时的速度成为:
悬浮速度或沉降速度。
在通风除尘技术中,它是很重要和有意义的参数。
▪静止空气中的粉尘的沉降规律
1.直径大于100μm尘粒加速度沉降
2.直径为1~100μm尘粒等速度沉降
3.小于1μm尘粒很难沉降,布朗运动
实际生产条件下,由于风流、热源、机械设备运转及人员作业等因素的影响,其沉降速度比静止空气中更会变慢,从而增加在空气中的浮游时间。
粉尘的扩散
▪悬浮于空气中的粉尘,如果存在浓度差别,则在风流作用下,粉尘会从高浓度区域向低浓度扩散移动,具有趋向于浓度均匀化的性质。
▪进行布朗运动的尘粒越细,则由于扩散作用而向液滴或除尘滤料等障碍物表面附着的尘粒越多,特别是0.1μm一下更明显。
▪尘粒的附着速度,与尘粒的扩散系数成比例。
尘粒越小,其扩散系数越大,即扩散越快,因而向液滴或除尘滤料上附着的尘粒越多,附着的粉尘量还与粉尘的浓度、液滴与气体的相对速度成正比。
1.6矿尘产生量的影响因素
一、采掘机械化(炮、普、综采)
随着机械化程度的提高,粉尘产生量和产尘强度急剧上升。
在地质和通风条件相同时,
炮采工作面干放炮,粉尘浓度:
300~500mg/m3;
机采工作面干割煤,粉尘浓度:
1000~3000mg/m3;
综采工作面干割煤,粉尘浓度:
4000~8000mg/m3。
采用喷雾洒水和煤层注水后,
炮采工作面,粉尘浓度:
40~80mg/m3;
机采工作面,粉尘浓度:
100mg/m3;
综采工作面,粉尘浓度:
20~120mg/m3。
二、地质构造及煤层赋存条件
地质构造复杂、断层褶曲发育,并且受地质构造破坏强烈的地区,开采时粉尘产生量大,反之,较小。
厚(薄)煤层等。
三、煤岩的物理性质
节理发育且脆性大的煤易碎,结构疏松而干燥坚硬的煤岩,在相同截割条件下的产尘量细且量大。
四、环境温度和湿度
煤岩内水份低,环境相对湿度低时,由作业产生的粉尘相对增大。
五、产尘点通风状况
当作业地点实现了分区通风,风量充足、风速适宜时,粉尘浓度偏低;采用串联通风时,含尘空气窜入工作面或风量不足时、风速偏低时,粉尘浓度会偏高。
回采面风速1.2~1.6m/s时,浮尘最小;
掘进工作面0.25~0.63m/s时,浮尘最小。
六、采煤方法和割煤参数
如:
急倾斜煤层倒台阶采煤法比水平分层采煤法产尘量大,全部冒落法采煤比充填法采煤产尘量大。
采深、截割速度、牵引速度、截齿排列等有关。
7、围岩的性质
顶底板的性质显然也是一个重要的影响因素。
当煤层或其他矿物矿床的围岩是松软而有塑性的岩石时,产生的粉尘比直接顶板中有砂岩、砾岩或其他含有大量石英的岩石时要少得多。
但如果页岩破碎时变得很细(破坏时有很多破断面),而砂岩却成大块破碎(破断面数少),则恰好相反。
1.7矿尘尘源分布
煤矿粉尘的主要尘源是采掘、运输和装载、锚喷等作业场所。
采掘工作面产生的浮游粉尘约占矿井全部粉尘的80%以上;其次是运输系统中的各转载点,由于煤岩遭到进一步破碎,也产生相当数量的粉尘。
1.8粉尘中二氧化硅浓度的测定
▪常用的测定方法:
焦磷酸法,红外分析法和X射线法
(一)焦磷酸法
1、测定原理
主要用焦磷酸溶解粉尘样品中的硅酸盐和金属氧化物等物质,而保留下二氧化硅,通过称量求得含量。
为了得到更精确的结果,可将焦磷酸处理后的残渣,再用氢氟酸处理,处理后所减轻的质量则为游离二氧化硅的含量。
2、测定方法
▪采集粉尘样本,并将其烘干
▪经烘干后研磨至5um以下,准确称取100-200mg放在烧瓶中
▪加入焦磷酸15ml,使其完全湿润,再在加热器上加热至250℃持续15分钟,然后冷却到40-50℃,将其倒入装有100ml,60-80℃蒸馏水的烧杯中混合。
用蒸馏水洗净烧瓶
▪加温煮沸,过滤。
▪过滤后,无灰滤纸上的沉淀物用0.1摩尔/升盐酸清洗3-5次,用蒸馏水洗至中性为止
▪此时将滤纸和沉淀物置于恒质量(Wk)的瓷坩锅中,先低温炭化,再移入高温电炉中以800-900℃灼烧,30min然后冷却称量质量(Wg)
(二)红外分析法
1、测量原理
当红外光与物质相互作用时,其能量与物质分子的振动或转动能级相当就会发生能级的跳跃,即分子由低能级过渡到高能级,其结果是某些波长的红外线被物质分子吸收产生红外吸收光谱。
1.9粉尘浓度的测定
(1)CCD1000-FB(微电脑粉尘仪)
▪C-测定器
▪C-测量对象:
粉尘
▪D-光电子原理
▪1000-测量范围
(2)滤膜法测矿尘浓度
▪试验目的
掌握重量法中虑膜测尘的方法
▪试验原理
虑膜法测尘是使一定体积的空气通过特制的虑膜,粉尘被截留在虑膜上,由虑膜的增重(ΔW)和通过的空气量算出空气中的矿尘浓度。
▪试验仪器及材料
滤膜、抽气装置、秒表、采样器、胶皮管、采样器固定架、万分之一天平、干燥器等。
滤膜的主要性能
▪捕尘率高
▪重量准确可靠
▪样品重量小
▪设备简单、操作容易,使用方便
▪滤服测尘法可兼做计数与分散度
实验方法
1、虑膜称重,用镊子取下虑膜两面的衬纸,沉重并标号。
2、装虑膜,扭下虑膜夹的固定盖,将虑膜中心对准虑膜夹的中心,铺于锥形环上,套好固定盖,将虑膜夹紧。
3、取样,将虑膜夹放入采样漏斗1内,盖好顶盖2,拧紧。
(在现场,高度应在呼吸带)。
4、称重,仔细地将虑膜由夹内取出,将含尘一面向里折。
5、计算矿尘浓度
(3)综采工作面粉尘浓度分布测定
▪工作面的尘源
落煤、移架、转载机及破碎机运行、工作面片帮、顶板及采空区冒落、输送机运煤等。
▪测点位置的选择(移动测点、固定测点)
第二章尘肺病及其预防
一、教学目的:
主要让学生了解尘肺病的发病机理,以及尘肺病的影响因素。
二、内容提要:
2.1概述
2.2尘肺病的发病机理
2.3尘肺病的影响因素
2.4尘肺病的预防措施
三、教学方法:
采用多媒体和黑板结合的办法。
四、时间安排:
三课时
五、重点:
尘肺病的影响因素。
六、教学内容:
2.1尘肺病现状
每年死亡2000-3000人,是一个中型矿井的全部职工数,煤炭尘肺病患者是全国尘肺患者的近一半(50%)平均患病率6%,部分矿16%。
比西方国家高5%。
Ø防治成绩
50年代,40患病,42岁死亡
80年代,50患病,80岁死亡
Ø病例分布
(1)地质条件差,开采方法落后、设备陈旧的矿、发病率高。
(2)地方矿高,国有矿6.3%,县以上地方矿8.1%
(3)患病人数前五名:
山西、河南、四川、辽宁、陕西
(4)患病率前五名:
青海、北京、福建、湖北、陕西
(5)工种:
掘进工占病人数50%
淮南矿务局职业病防治院简介:
淮南矿业集团职业病防治院,公办医院。
1976年6月创办,其前身为“淮南矿务局疗养院”,1991年4月成立“淮南矿务局职业病防治院”。
淮南矿务局改为淮南矿业(集团)有限责任公司后,该院随之改为淮南矿业集团职业病防治院。
2003年职工总数411人,其中医卫专业技术人员234人,具有高级职称17人,中级职称68人。
内设科室33个。
开放病床510张,收治病人1276人次。
医院设备:
主要医疗设备有呼吸机5台、全自动血气分析仪1台、B超机2台、心电氧脉监护仪3台、X光机2台、生化分析仪1台、车载X光机1台、洗片机2台、血球分析仪1台、肺功能分析仪4台、自动细菌鉴定仪1台、血凝仪1台、消毒锅1台。
地址:
淮南市田家庵区洞大路南()
资质:
三级甲等
2.2概述
尘肺:
在生产中长期吸入大量微细粉尘而引起的以纤维组织增生为主要特征的肺部疾病。
1、尘肺类的分类
煤矿尘肺病按吸入矿尘的成分不同,可分为三类:
(1)硅肺病(矽肺病),由于吸入含游离SiO2含量较高的岩尘而引的尘肺病称为硅肺病。
患者多为长期从事岩巷掘进的矿工。
占20~30%
(2)煤硅肺病(煤矽肺),由于同时吸入煤尘和含游离SiO2的岩尘所引起的尘肺病称为煤硅病肺。
患者多为岩巷掘进和采煤的混合工种矿工。
占70~80%
(3)煤肺病。
由于大量吸入煤尘而引起的尘肺病多属煤肺病。
患者多为长期单一的在煤层中从事采掘工作的矿工。
占5~10%
其中,矽肺危害最大,其发病期短,发病率高。
2.3尘肺病的发病机理
尘肺病的发病机理至今尚未完全研究清楚。
关于尘肺病的形成的论点和学说有多种。
粉尘在呼吸系统经历以下四个过程:
(1)在上呼吸道的咽喉、气管内,含尘气流由于沿程的惯性碰撞作用使大于10μm的尘粒首先沉降在其内。
经过鼻腔和气管粘膜分泌物粘结后形成痰排出体外。
(2)在上呼吸道的较大支气管内,通过惯性碰撞及少量的重力沉降作用,使5~10μm的尘粒沉积下来,经气管、支气管上皮的纤毛运动,咳嗽随痰排出体外。
(3)在下呼吸道的细小支气管内,由于支气管分支增多,气流速度减慢,使部分2~5μm的尘粒依靠重力沉降作用沉积下来,通过纤毛运动逐级排出体外。
(4)粒度为2μm左右的粉尘进入呼吸性支气管和肺内后,一部分可随呼气排出体外;另一部分沉积在肺泡壁上或进入肺内,残留在肺内的粉尘仅占总吸入量的1%~2%以下。
尘肺的发病机理:
大体上是由于煤(岩)尘过量在肺内各部分的聚集和堆积,开成煤尘的病灶,随着时间进展,网状纤维组织增生,并可能有胶原纤维增生,最终形成煤尘纤维化。
2.4尘肺病的发病症状及影响因素
1、尘肺病的发病症状
尘肺病分为三期:
第一期:
重体力劳动时呼吸困难、胸痛、轻度干咳。
第二期:
中等体力劳动或正常工作时,感觉呼吸困难,胸痛、干咳或带痰咳嗽。
第三期:
做一般工作甚至休息时,也感到呼吸困难、胸痛、连续带痰咳嗽,甚至咯血和行动困难。
2、影响尘肺病的发病因素
(1)矿尘的成分
能够引起肺部纤维病变的矿尘,多半含有游离SiO2,其含量越高,发病时间越短,病变的发展程度越快。
对于煤尘,引起煤肺病的主要是它的有机质含量。
(2)矿尘粒度
5μm以上的矿尘对尘肺病的发生影响不大;5μm以下的矿尘可以进入下呼吸道并沉积在肺泡中,最危险的粒度是2μm左右的矿尘
(3)矿尘浓度
尘肺病的发生和进入肺部的矿尘量有直接的关系,也就是说,尘肺的发病时间和作业场所的矿尘浓度成反比。
(4)暴露时间(接尘工龄)
人员暴露于游离SiO2粉尘中的时间愈长,尘肺发病率愈高。
(5)矿尘分散度
分散度高,粒径小,悬浮时间长,吸入机率高,危险性大。
6、个体方面的因素
年龄、营养、健康状况、情绪、个人卫生条件、劳动节环境等。
尘肺病在目前的技术水平下尽管很难完全治愈,但它是可以预防的。
只要领导重视,增加资金投入,积极开展尘肺病预防及治疗方面的研究,完善技术措施,推广综合防尘,就可以达到降低尘肺病的发病率及死亡率的目的。
2.5尘肺病的预防措施
一、组织措施
加强对防尘工作的领导,健全防尘机构,有计划地对工人进行定期体检,了解尘肺的发病情况。
二、技术措施
大力推广综合防尘,积极研制和引进防尘设备及监测仪表,提高防尘效果。
三、卫生保健
建立工人健康卡,对尘肺患者及时调离粉尘作业环境,根据尘肺病进展情况、年龄、体力等进行劳动能力鉴定并作出治疗,进行合理工作安排。
第三章煤尘爆炸及其预防
一、教学目的:
主要让学生了解煤尘爆炸的特征,以及煤尘爆炸的影响因素。
二、内容提要:
3.1概述
3.2煤尘爆炸的机理及发生条件
3.3煤尘爆炸的特征
3.4煤尘爆炸的影响因素
三、教学方法:
采用多媒体和黑板结合的办法。
四、时间安排:
五课时
五、重点:
煤尘爆炸的特征及影响因素。
六、教学内容:
3.1概述
很多固体在正常状态下是不燃或难燃,但当它被碎成微细粉尘时,就为易燃或有爆炸性。
原因:
(1)固体破碎成微细粉尘后,它与氧结触面积大大地增加;
(2)尘粒表面能吸附氧气;
(3)某些粉尘(如煤尘)加热时,能迅速放出大量可燃气体。
✓世界上有记载以来的第一次煤尘爆炸发生在英国的沃尔逊德煤矿(1803年),该矿无瓦斯。
✓1906.3.10,法国柯利尔煤矿发生煤尘爆炸,死亡1099人。
✓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.
3.2煤尘爆炸的机理及发生条件
煤尘爆炸:
煤尘氧化后产生的可燃气体遇高温后发生的剧烈反应。
一、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,空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程,是一种非常复杂的链式反应。
一般煤尘爆炸机理及过程主要表现在以下方面:
(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,吸氧和被氧化的能力大大增强,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。
如:
甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氢。
(3)形成的可燃气体与空气混合在高温作用下吸收能量,在尘粒周围形成活化中心,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)闪燃所形成的热量传递给周围的尘粒,并使之参与链反应,导致燃烧过程急剧地循环进行。
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。
二、煤尘爆炸的条件
煤尘爆炸必须同时具备以下条件:
1、煤尘本身具有爆炸性;煤尘具有爆炸性是煤尘爆炸的必要条件。
煤尘爆炸危险性必须经过试验确定。
2、煤尘必须悬浮于空气中,并达到一定的浓度;
单位体积中能够发生煤尘爆炸的最低和最高煤尘量称为下限和上限浓度。
低于下限浓度或高于上限浓度的煤尘都不会发生爆炸。
一般说来,煤尘爆炸的下限浓度为30~50g/m3,上限浓度为1000~2000g/m3。
3、存在能引燃煤尘爆炸的高温热源。
我国煤尘爆炸的引燃温度在610~1050℃之间,一般为700~800℃。
煤尘爆炸的最小点火能为4.5~40mj
4、空气中保持一定浓度的氧含量
煤尘燃烧和爆炸都是剧烈的氧化反应,空气中无氧或氧含量低于某一值时,煤尘燃烧和爆炸便会失去先决条件。
试验表明:
当空气中氧含量低于16%时,煤尘燃烧速度大大下降,甚至会自动熄灭。
此浓度称为煤尘燃烧的最低氧含量。
在矿井条件下,因瓦斯和煤尘常常同时存在,只有当空气中氧含量低于12~16%时,煤尘遇火才不致爆炸。
三、煤尘爆炸产生的原因
煤矿井下生产中引起煤尘爆炸的直接原因主要有:
1、使用非煤矿安全炸药,放炮产生的火焰将煤尘直接点燃引爆;
2、违章放炮。
3、不适当使用毫秒雷管;
4、在有煤尘沉积的地方放明炮或在煤仓中放浮炮处理堵仓等。
5、局部火灾或瓦斯爆炸点燃被扬起沉积的煤尘。
四、煤尘爆炸的危害
1、煤尘爆炸产生破坏性很强的高温。
爆炸放出大量热量,爆炸火焰温度可高达2000℃,甚至更高。
2、产生强大的冲击波。
形成正向冲击波和反向冲击波。
3、产生大量有毒有害气体。
4、引起煤尘或瓦斯连续爆炸。
3.3煤尘爆炸的特征
煤尘爆炸属于氧化反应,同时是一种复杂的链反应。
煤尘本身存在着足够数量的容易氧化的游离基,所以常温下煤尘易氧化,生成更多的游离基,使链反应得以持续。
煤尘爆炸的特征主要表现在:
1、煤尘爆炸发生在气相内
煤尘受热分解产生可燃气体,可燃气体的性质和数量,在燃烧和传播过程中起决定性作用。
2、煤尘爆炸时,参与反应的挥发份是煤尘挥发份含量的一部分(40~70%)。
根据井下爆炸地点煤尘挥发份是否减少,是判断煤尘是否参与爆炸的标志之一。
3、形成高温、高压、冲击波压力距离关系
4、煤尘爆炸具有连续性
5、煤尘爆炸的感应期----T
煤尘受热分解产生足够数量的可燃气体形成爆炸所需的时间。
T的长短主要取决于煤的挥发份含量(Vr),一般在40ms~250ms。
6、形成“粘焦”
7、产生大量的CO
3.4影响煤尘爆炸的因素
一、煤的挥发分
煤尘爆炸主要在尘粒分解的可燃气体(挥发份)中进行,因此,煤的挥发份数量和质量是影响煤尘爆炸的重要因素。
一般说来,煤尘的可燃挥发分含量越高,爆炸性越强。
即煤化作用程度低的煤,其煤尘的爆炸性强,随煤化作用程度的增高而爆炸性减弱。
二、煤的灰分和水分
煤内的灰分是不燃性物质,能吸收能量,阻挡热辐射,破坏链反应,降低煤尘的爆炸性。
煤的灰分对爆炸性的影响还与挥发分含
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