煤尘爆炸及影响因素
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煤尘爆炸及预防基础知识煤矿作为一种重要的能源资源,在人类社会发展中起着至关重要的作用。
然而,煤矿开采和运输过程中,煤尘爆炸一直是一个严重的安全隐患。
煤尘爆炸不仅对矿工的生命安全造成威胁,还会导致设备的损毁以及环境的污染。
因此,了解煤尘爆炸的基础知识并采取预防措施是至关重要的。
本文将介绍煤尘爆炸的原因与机理,并提供一些预防煤尘爆炸的基础知识。
一、煤尘爆炸的原因与机理1. 煤尘的形成与积累:煤炭开采和加工过程中,煤炭会产生大量的煤尘。
煤尘由细小的煤颗粒组成,一旦积累到一定程度,容易形成可爆炸的混合物。
2. 三要素理论:煤尘爆炸需要三个基本条件:可燃物(煤尘)、氧气和着火源。
当这三者同时存在,并达到一定的浓度或温度范围时,煤尘爆炸就有可能发生。
3. 爆炸传播与反应过程:当煤尘与空气中的氧气发生混合后,遇到着火源引发燃烧反应,并释放大量的能量。
这种能量释放会引发连锁反应,导致爆炸波的传播,形成煤尘爆炸。
二、预防煤尘爆炸的基础知识1. 定期清理煤尘:定期清理煤矿及相关设备上的煤尘,避免煤尘的积累。
定期清理可以使用专门的清扫设备,确保清理彻底。
2. 煤尘管控措施:采取有效的煤尘管控措施非常重要。
可以使用湿法喷淋、静电除尘器等设备降低煤尘浓度,减少煤尘爆炸的风险。
3. 防火设施与装备:煤矿内部应配备相应的防火设施与装备,例如灭火器、防爆设备等。
这些设施和装备可以有效地控制和扑灭初期火灾,防止火势进一步扩大。
4. 定期检查和维护设备:定期检查和维护设备可以及时发现和排除潜在的火灾隐患,确保设备的正常运行和安全使用。
5. 加强员工培训:对煤矿员工进行安全教育和培训非常重要。
提高员工的安全意识,使他们了解煤尘爆炸的危害和预防措施,以便在紧急情况下能够正确应对和处理。
6. 建立健全的管理制度:建立健全的煤矿安全管理制度,制定详细的操作规程和应急预案,严格执行各项安全规定,确保煤矿的安全运营。
总结:煤尘爆炸是煤矿安全中一个非常严重的问题,对矿工的生命安全和设备设施的完整性都带来了巨大的威胁。
煤尘爆炸及预防基础知识一、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,空气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,并使之参与链反应,导致燃烧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高的冲击波速,能将巷道中落尘扬起,甚至使煤体破碎形成新的煤尘,导致新的爆炸,有时可如此反复多次,形成连续爆炸,这是煤尘爆炸的重要特征。
(3)煤尘爆炸的感应期煤尘爆炸也有一个感应期,即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。
根据试验,煤尘爆炸的感应期主要决定于煤的挥发分含量,一般为40%~280ms,挥发分越高,感应期越短。
(4)挥发分减少或形成“粘焦”煤尘爆炸时,参与反应的挥发分约占煤尘挥分含量的40%~70%,致使煤尘挥发分减少,根据这一特征,可以判断煤尘是否参与了井下的爆炸。
煤尘爆炸及预防基础知识煤矿事故中的煤尘爆炸是一种严重的危险,经常导致人员伤亡和财产损失。
因此,了解煤尘爆炸的基础知识以及掌握预防措施是至关重要的。
本文将介绍煤尘爆炸的原因、危害以及预防措施,以便加强对煤矿安全的认知和防范意识。
煤尘爆炸是指在煤炭储存、加工或运输过程中,由于煤尘与空气形成可燃混合物,并且遇到明火或高温条件下爆炸产生的骤然爆炸效应。
煤尘爆炸产生的高温和冲击波能够引发火灾和破坏,极大地威胁工作人员的生命安全和设备的正常运行。
煤尘爆炸的原因主要有以下几点:1. 煤尘积累:煤矿生产过程中产生的煤尘很容易积累在设备、管道、仓库等区域,积累到一定程度后,只需一点点的火星或高温就可以引发爆炸。
2. 空气中氧浓度高:空气中的氧气浓度过高,使得煤尘与氧气形成的可燃混合物更易引爆。
3. 引发火源:火花、明火、静电等都可能成为触发煤尘爆炸的火源。
煤尘爆炸对人员和设备造成的危害是非常严重的。
爆炸产生的冲击波和高温会导致建筑物倒塌、设备损坏,尘埃暴露还会引发呼吸系统疾病。
此外,爆炸还可能引发二次灾害,如火灾和有毒气体的释放。
因此,预防煤尘爆炸至关重要。
预防煤尘爆炸,需要采取一系列的措施:1. 定期进行清洁:定期清理煤矿设备、管道和仓库中的煤尘是避免爆炸的重要步骤。
确保设备表面、通风管道和仓库内部干净无尘。
2. 添加湿度:湿煤尘不易形成可燃混合物,因此可以通过加湿等方式减少煤尘的可燃性。
3. 控制点火源:煤矿生产过程中应严禁明火和各种火花设备的使用,使用防爆设备和工具,有效减少点火源的产生。
4. 加强通风系统:通风系统是预防煤尘爆炸的重要环节。
有效的通风系统可以减少煤尘的积累,保持空气中的氧气浓度在安全范围内。
5. 做好防静电措施:采取合适的措施,如接地、静电消除器等,避免静电引发煤尘爆炸。
6. 培训和警示:对矿工进行煤尘爆炸的知识培训,提高他们的安全意识和应急响应能力。
设置警示标识和设备,提醒人员注意煤尘爆炸的危险性和防范措施。
煤尘爆炸的条件原因、措施1、原因:〔1〕煤被破碎成粉尘状态时,它与空气的接触面积大大增加,吸附氧气分子的能力强化,从而加快了氧化过程。
特别是在高温条件下受势面积增大,氧化过程就更激烈。
〔2〕煤尘受热后,能放出大量可燃气体。
一公斤挥发份为20-26%的焦煤受热后能放出290-350升可燃气体〔甲烷、乙烷等可燃气体〕。
2、条件:必须具备四个条件〔1〕、煤尘具有爆炸危害性;可燃挥发性指数<10%基本属于无爆炸危害性的煤尘,可燃挥发性指数>10%基本属于爆炸危害性煤尘;挥发分含量越高,煤尘的爆炸危害性越强。
除少数无烟煤外,其余各类煤均性属于爆炸性煤尘。
大宁煤矿的煤尘不具有爆炸性。
〔2〕有一定浓度的浮游煤尘。
煤尘爆炸的下限为30-40g/m?,上限为1000-2000 g/m?,爆炸威力最强时的浓度范围为300-400 g/m?,当煤尘浓度为10 g/ ?时视线障碍,矿灯照明已难分辨1 m以外手指,3-5 g/m?感到呼吸难受。
〔3〕有足够能量的引火源温度为700℃-800℃时,引爆能量为4.5-40 Mj,其火源主要有放炮火焰、电气设备电火花、架空线、电缆产生的电弧、井下火灾、瓦斯爆炸或燃烧及机械激烈磨擦。
(4)有一定浓度的氧.当氧气浓度低于17%时煤尘不再爆炸,一般状况下超过18%可满足爆炸要求。
煤尘爆炸的形式:纯煤尘爆炸和瓦斯与煤尘爆炸。
在瓦斯爆炸冲击波作用下使沉积的煤尘飞扬起来,然后被爆炸后引燃的可燃物点燃,可引起煤尘爆炸,即为二次爆炸,其破坏力更大。
煤尘爆炸的危害及影响因素1、危害:燃烧时间长,产生能量大,破坏和焚烧的程度严重;爆炸能够连续发生;燃烧爆炸产物中含有大量的CO, CO使人中毒,造成伤亡,在巷道壁面和支架上产生粘块和破碴。
2、影响因素:煤尘的浓度、粒度、瓦斯含量与氧气浓度、引火方式和巷道中的落尘公布状况。
空气中瓦斯浓度越高,煤尘爆炸下限越低;点燃源的能量越大,越易点燃煤尘;煤尘的飞扬性随着粒度减少而加强,飞扬越强越容易形成爆炸的煤尘云,有利于煤尘爆炸。
煤尘爆炸的直接原因有哪些如何预防煤尘爆炸是指在煤矿、火力电站等场所内发生的一种引起巨大破坏的灾害事件。
它的危害性极大,不仅会对人们的生命财产造成损失,也会给环境带来很大的破坏。
因此,我们需要了解煤尘爆炸的直接原因,从而加强预防和应对措施,减少煤尘爆炸的发生。
一、煤尘爆炸的直接原因:1. 煤尘的堆积和积淀:在煤矿作业中,煤尘很容易在煤矿内积淀,特别是在机电设备中、防尘覆盖物下或地下运输设备中。
此时,如果没有处理,积淀的煤尘会成为煤尘爆炸“燃料”。
2. 煤尘的浓度:煤尘爆炸需要煤尘的特定浓度,只有当煤尘浓度到达一定的程度时,才会爆炸。
所以,在空气中煤尘浓度过大,容易引起煤尘爆炸。
3. 火源:火源是引发煤尘爆炸的直接因素,只要火源接触了煤尘,就有可能引起爆炸。
例如,电气设备发生故障、电弧、电火花、机械撞击、明火引燃等情况,都有可能成为引发煤尘爆炸的火源。
4. 煤尘的大小和形态:煤尘的大小和形态也会影响煤尘爆炸的发生。
煤尘越细,表面积就越大,易于燃烧,引发爆炸的风险越高。
此外,不同形态的煤尘也对煤尘爆炸的发生有不同的影响。
5. 空气流动状态:室内空气在流动时,经过摩擦和扰动会使煤尘浓度增加,煤尘呈现爆炸性状态。
所以,空气流动也是引发煤尘爆炸的一个重要因素。
二、煤尘爆炸的预防:1. 定期清理煤尘:将煤矿、火力电站等场所内的积淀煤尘进行清理和处理;在清理时,要注重细小煤尘的处理,不能让煤尘堆积在角落里等遗忘区域。
2. 管理环境温度:爆炸普遍发生在高温和低温的环境。
因此,我们应该控制环境温度,维护煤矿、电站场所的通风。
3. 管理电气设备:如果电气设备老化损坏,有隐患的电气设备要及时检查修理,如有必要,要替换老旧电气设备,确保设备安全和可靠。
4. 做好火源管控:煤矿、火力电站要设置适量的消防设施,以便及时灭火; 对影响煤尘爆炸的电气设备进行防火、防爆措施,包括防爆灯具、隔离开关、防爆电缆等及时检查、损坏要及时更换。
浅谈煤尘爆炸分析与防治措施摘要:煤尘粒度对爆炸的压力也有一定的影响,就目前的相关研究实验可以发现,爆炸的压力随着粒度的减小而逐渐增加,并且,不同的粒度对于不同的燃烧温度有一定的影响,煤尘的粒度越小,导致引燃的温度越低,促使火焰传播的速度增加。
可以说,煤尘粒度对煤尘爆炸有着较强的影响。
水分也是降低煤尘爆炸性的重要因素,其能够增加吸热面积,降低热量,使得空气中的煤尘粒子进行汇聚,减少煤尘的表面积,从一定程度上还能够避免扬尘,使得爆炸程度减弱但是,煤的自身灰分和水分含量是比较低的。
关键词:煤尘爆炸;防治措施;爆炸分析;煤矿可燃性气体能够与空气进行混合,从而在温度合适的情况下吸收空气中的能量,从而在煤尘的周围形成一定的外壳,是煤尘中心成为活化中心,活化中心的能量达到一定的程度后会发生煤尘的闪燃。
为了解决煤尘爆炸问题,技术措施在近几年得到进一步的开发的利用,良好的技术措施能够提高矿井的安全性和合理性,限制煤尘的爆炸。
现阶段,主要的技术措施为岩粉棚隔爆和岩粉带隔爆,这两个技术措施主要是利用井壁的支撑,使得煤尘失去爆炸性,或者进行局部的爆炸,缩小爆炸的范围和面积,从而起到阻止煤尘爆炸进一步发展的效果,降低煤矿的损失。
一、煤尘爆炸的条件、机理、特征(一)条件煤尘爆炸并不是无缘无故的,需要满足以下三个条件才会发生爆炸:1、煤尘的爆炸性煤尘的爆炸性是发生煤尘爆炸的基础和重要前提,如果煤尘的浓度已经达到一定的危险级别,那么煤尘具备一定的爆炸性。
要想确定煤尘的爆炸性,需要下井采样进行检测。
2、悬浮煤尘的浓度浓度也是发生煤尘爆炸的重要条件,如果煤尘处于浓度较高的状态,那么很容易发生爆炸,并且浓度的确定需要以单位面积为单位进行检测。
煤尘爆炸的浓度有一定的范围,并不是一味的浓度过高就会发生爆炸,实际上,如果浓度过低或过高都不会发生爆炸。
浓度范围的确定只要由井下的不同环境决定,主要为煤尘的颗粒状态、成分、温度等。
3、引燃煤尘爆炸的高温热度由于井下煤尘的温度是在不断变化的,导致引燃煤尘爆炸的温度范围比较大,也是处于变化状态。
1.煤尘爆炸的原因煤是可燃物质,煤被粉碎成细小颗粒后,增大了表面积。
它悬浮在井下巷道的空气中,扩大了与氧的接触面积,加快了氧化作用。
同时,也增加了受热面积,加速了热化过程。
依次极快地进行,氧化反应越来越快,温升越来越高,范围越来越大,导致气体运动,并在火焰前形成冲击波,在冲击波达到一定强度时,即转为爆炸。
2.煤尘爆炸的条件煤尘爆炸必须同时具备三个条件:煤尘本身要具有爆炸性;煤尘必须浮游在空气中,并达到一定浓度;有能引起爆炸的热源存在。
(1)煤尘的爆炸性煤尘可以分为有爆炸性煤尘和无爆炸性煤尘。
煤尘有无爆炸性,要经过煤尘爆炸性鉴定后才能确定。
(2)浮游煤尘的浓度单位体积空气中能够发生煤尘爆炸的最低煤尘含量称为煤尘爆炸下限浓度;单位体积空气中能够发生煤尘爆炸的最高煤尘含量称为煤尘爆炸上限浓度。
煤尘爆炸是在煤尘下限浓度至上限浓度范围内发生的。
不同种类的煤炭和不同的试验条件所得到的爆炸上、下限浓度是不同的。
煤尘爆炸下限浓度与煤的成分、粒度、引火源种类和试验条件有关。
我国试验的结果是:煤尘爆炸的下限浓度为45g/m3。
煤尘爆炸上限浓度最高可达1500g/m3~2000 g/m3,这种情况下矿井中不大可能出现。
因此,煤尘爆炸上限浓度的意义不大。
实验表明,爆炸威力最强的煤尘浓度为300 g/m3~400 g/m3。
井下空气中如果有瓦斯和煤尘同时存在,可以相互降低两者的爆炸下限,从而增加瓦斯、煤尘爆炸的危险性。
瓦斯浓度达到35%时,煤尘浓度只要达到6.1 g/m3,就可能发生爆炸。
在一般的情况下,不可能产生大于45g/m3的浮游煤尘浓度,但是当巷道周壁的沉积煤尘受到冲击波的震动或其他原因再次形成浮游状态后,就足以达到爆炸的煤尘浓度。
所以,浮游煤尘是产生煤尘爆炸的直接因素,而沉积煤尘是造成煤尘爆炸的最大隐患。
(3)引爆热源煤尘爆炸的引燃温度变化范围较大,它随着煤尘的性质和试验条件的不同而变化。
我国煤尘爆炸的引燃温度在610℃-1050℃之间。
矿井煤尘爆炸事故引言矿井煤尘爆炸事故是指在煤矿或其他矿山中,由于煤尘积聚和点火源的存在,导致爆炸事故发生。
这类事故在矿山行业中相当常见,给矿工的生命安全和矿井的生产运营造成了严重威胁。
本文将就矿井煤尘爆炸事故的原因、预防措施和应急响应进行详细探讨。
爆炸源的存在煤尘爆炸的起因之一是可燃性气体或尘埃的存在。
在矿井中,由于工作环境的特殊性,煤尘能够大量积聚在地面和设备表面,并且极易被空气中的颗粒物悬浮,形成高浓度的煤尘云。
当这种煤尘云遇到有效的点火源时,就会发生爆炸。
点火源的种类煤尘爆炸事故中常见的点火源包括:•火花:例如由于设备故障或操作错误导致的电火花或机械火花。
•明火:例如明火焊接、炉膛内的明火或矿井中的明火点燃尘埃。
•静电:由于电荷的积聚和释放导致的放电现象。
爆炸事故的预防措施为了防止矿井煤尘爆炸事故的发生,必须采取有效的预防措施。
以下是几种常见的预防措施:煤尘控制煤尘的控制是预防煤尘爆炸事故的关键。
以下是一些有效的煤尘控制方法:•定期进行清扫和除尘工作,减少煤尘的积聚。
•使用湿式除尘器或抑尘剂来降低煤尘的悬浮浓度。
•使用防爆设备和材料,减少煤尘爆炸的可能性。
点火源控制点火源的控制也是预防煤尘爆炸事故的重要一环。
以下是一些有效的点火源控制方法:•对设备进行定期维护和检查,确保其正常工作并避免故障。
•加强员工的安全教育和培训,提高他们对点火源可能性的认识。
•使用防爆设备和工具,减少点火源的产生。
静电防护静电的积聚和释放是煤尘爆炸事故中常见的点火源。
下面是一些常见的静电防护措施:•定期清洁设备和工作区域,减少静电的积聚。
•使用带有静电导电特性的设备和材料,以防止静电的产生和积聚。
•定期对静电设备进行检查和维护,确保其正常工作。
爆炸事故的应急响应即使采取了一系列的预防措施,矿井煤尘爆炸事故仍有可能发生。
因此,必须制定有效的应急响应措施,以减少潜在的损失和伤亡。
应急预案制定一套完善的应急预案是至关重要的。
煤尘爆炸预防一、煤尘爆炸1.煤尘爆炸机理及特征发生煤尘爆炸有以下3个阶段:悬浮的煤尘在高温热源的作用下被干馏生成可燃性气体;可燃性气体与空气混合而燃烧;燃烧放岀热量,传给附近悬浮着的煤尘,使燃烧循环地进行下去且反应速度越来越快,通过剧烈地燃烧,最后形成爆炸。
煤尘爆炸的特征:产生高温、高压及冲击波;易引发连续爆炸;产生黏块与皮渣。
2.煤尘爆炸的必要条件煤尘要发生爆炸,必须同时具备以下4个条件,缺一不可:煤尘自身具有爆炸性;悬浮在空气中并具有一定的浓度;有充足的氧气;存在能引起煤尘爆炸的热源。
3.尘爆的主要影响因素(1)煤尘的挥发分。
挥发分含量是影响煤尘有无爆炸性及爆炸性强弱的主要原因。
(2)煤尘的粒度。
煤尘爆炸是由煤尘分子与空气中的氧分子在高温热源(能提供不小于最小点火能的能量)作用下进行剧烈氧化反应造成的(3)瓦斯的影响。
瓦斯的存在会扩大煤尘爆炸浓度的上下限范围(下限浓度明显降低,上限浓度增加)。
(4)水分含量。
水分蒸发需要吸收热量。
同时,当煤尘含水量较高时,会促使尘粒结团。
(5)灰分含量。
煤尘的爆炸性随其灰分含量的增加而降低。
二、预防煤尘爆炸措施1.消天煤尘飞扬发生煤尘爆炸必须要存在高浓度煤尘云,只要消灭呈飞扬状态的可爆性煤尘云,就消灭了煤尘爆炸的一个重要产生条件)。
2.消除积尘隐患主要包括清扫和冲洗、撒布岩粉、刷浆和喷洒黏结液。
3.消天引爆火源主要包括消除井下明火、防止瓦斯引燃、消除爆破火焰、消除电气失爆和消灭其他火源。
三、隔绝煤尘爆炸传播措施1.设置岩粉棚岩粉棚是由安装在巷道中靠近顶板处的若干块岩粉台板组成,台板的间距稍大于板宽,每块台板上放置一定数量的惰性岩粉。
当发生煤尘爆炸事故时,火焰前的冲击波将台板震倒,岩粉即弥漫于巷道中,火焰到达时岩粉从燃烧的煤尘中吸收热量,使火焰传播速度迅速下降,直至熄灭)。
2.设置水棚水棚包括水槽棚和水袋棚,两者必须符合《煤矿用隔爆水槽和隔爆水袋通用技术条件》的规定。
煤尘爆炸的条件、原因和措施1. 煤尘爆炸的条件煤尘爆炸是一种常见且危险的事故,它通常发生在煤矿和其他生产场所。
熟悉煤尘爆炸发生的条件对于预防此类事故非常重要。
煤尘爆炸的发生需要三个主要条件:•煤尘:煤尘是产生爆炸的可燃物质。
•氧气:氧气是煤尘燃烧所需的氧化剂。
•火源:火源可以引燃煤尘,并使其快速燃烧,造成爆炸。
2. 煤尘爆炸的原因煤尘爆炸有许多原因,在日常生产活动中,以下几个因素对其易发生产生了重要影响:2.1 矿井深度、放炮等因素矿井深度和矿井内的作业设备会带来爆炸所需的高能量。
深度较浅的井矿,由于压力差异,新鲜气体从地表经常不间断地进入矿井,同时矿井内的氧含量也较高,这两个因素加快了煤尘的爆炸速度。
火工品作业放炮是矿井开采常用的方法之一,爆炸会产生强大的气浪,煤粉会被吸进去并燃烧,这也是引起煤尘爆炸的重要原因。
2.2 煤尘沉积煤尘长时间沉积会形成厚度较大的煤尘层,煤尘上沉积了空气的氧气会给煤尘提供充足的氧气,从而成为了引起煤尘爆炸的非常重要的一个因素。
2.3 通风不良通风不良是另一个引起煤尘爆炸的常见原因。
通风不良会使矿井内空气氧气含量不足,为煤尘燃烧创造了条件。
2.4 不良操作操作不当也是引起煤尘爆炸的原因之一。
例如,使用较大挖掘量的机械在煤矿生产,机器油漏等会使煤尘变得易燃。
3. 煤尘爆炸的措施为了预防煤尘爆炸的发生,需要采取以下措施:3.1 煤尘防爆处理防爆措施能有效地控制火灾、防止事故,并提高工作效率。
采用防爆措施可以分为物理防爆、化学防爆和电器性防爆三种方法。
可采用对煤尘的湿化、加药、煤尘粉体防爆等方法。
3.2 改善通风通风是煤矿瓦斯和煤尘爆炸中最常见的原因之一。
正确、安全、有效的通风是关键,应该定期维护和清洁室内通风系统,確保有足够的洗涤和扫描,尽量减少空气中的煤尘。
3.3 操作安全规范矿工和操作人员应该加强培训,遵守操作规程,不得随意使用物品或操作方法,严格按照作业流程进行作业。
编订:__________________单位:__________________时间:__________________煤尘爆炸的条件原因、措施(正式)Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-6974-88 煤尘爆炸的条件原因、措施(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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1、原因:(1)煤被破碎成粉尘状态时,它与空气的接触面积大大增加,吸附氧气分子的能力加强,从而加快了氧化过程。
特别是在高温条件下受势面积增大,氧化过程就更激烈。
(2)煤尘受热后,能放出大量可燃气体。
一公斤挥发份为20-26%的焦煤受热后能放出290-350升可燃气体(甲烷、乙烷等可燃气体)。
2、条件:必须具备四个条件(1)、煤尘具有爆炸危害性;可燃挥发性指数<10%基本属于无爆炸危害性的煤尘,可燃挥发性指数>10%基本属于爆炸危害性煤尘;挥发分含量越高,煤尘的爆炸危害性越强。
除少数无烟煤外,其余各类煤均性属于爆炸性煤尘。
大宁煤矿的煤尘不具有爆炸性。
(2)有一定浓度的浮游煤尘。
煤尘爆炸的下限为30-40g/m?,上限为1000-2000 g/m?,爆炸威力最强时的浓度范围为300-400 g/m?,当煤尘浓度为10 g/ ?时视线障碍,矿灯照明已难分辨1 m以外手指,3-5 g/m?感到呼吸难受。
(3)有足够能量的引火源温度为700℃-800℃时,引爆能量为4.5-40 Mj,其火源主要有放炮火焰、电气设备电火花、架空线、电缆产生的电弧、井下火灾、瓦斯爆炸或燃烧及机械强烈磨擦。
煤矿粉尘爆炸原因分析及防治措施1、煤矿粉尘的性质和爆炸条件的研究1.1 煤矿粉尘的性质粉尘是粉碎到一定细度的固体粒子的集合体,按状态可分为粉尘层和粉尘云两类。
粉尘层是指堆积在物体表面上的静止状态的粉尘,而粉尘云则指悬浮在空间的运动状态的粉尘。
在粉尘爆炸研究中,把粉尘分为可燃粉尘和不可燃粉尘两类。
可燃粉尘是指与空气中氧反应能放热的粉尘。
一般有机物都含有C、H元素,它们与空气中的氧反应都能燃烧,生成CO2、CO和H2O;许多金属粉可与空气中氧反应生成氧化物,并放出大量热,以上为可燃粉尘。
相反,与氧不发生反应或不发生放热反应的粉尘统称为不可燃粉尘或惰性粉尘。
从工业卫生角度来说,各种粉尘对人体都是有害的,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,粉尘中含游离二氧化硅的量越高,危害越严重。
1.2 煤矿粉尘爆炸条件的研究粉尘爆炸的条件归纳起来有五个方面:⑴要有一定的粉尘浓度。
粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同,气体爆炸采用体积百分数表示,而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量表示,单位是g/m3~mg/L,如果浓度太低,粉尘粒子间距过大,火焰难以传播。
⑵要有一定的氧含量。
一定的氧含量是粉尘得以燃烧的基础。
⑶要有足够的点火源。
粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大1~2个数量级,大多数粉尘云最小点火能量在5~50mJ量级范围。
⑷粉尘必须处于悬浮状态,即粉尘云状态。
这样可以增加气固接触面积,加快反应速度。
⑸粉尘云要处在相对封闭的空间,压力和温度才能急剧升高,继而发生爆炸。
前三个条件是必要条件,即粉尘爆炸三要素,后两个条件是充分条件。
2、煤矿粉尘爆炸的原因分析2.1 煤尘爆炸的主要特征从煤尘爆炸机理和事故统计中,可以归纳出如下特点:⑴燃烧速度或爆炸压力上升速度比气体爆炸要小,但燃烧时间长,产生的能量大,所以破坏和焚烧程度大。
⑵发生爆炸时,有燃烧粒子飞出,如果飞到可燃物或人体上,会使可燃物局部严重炭化和人体严重烧伤。
煤尘爆炸条件及原因煤尘爆炸条件及原因0000煤尘爆炸条件及原因一、煤尘爆炸的基本条件(一)煤尘具有爆炸的危险性。
一般说,除少数无烟煤外,其余各类煤均属于爆炸性煤尘,煤的挥发分含量越高,煤尘的爆炸性就越强。
煤尘有无爆炸性,须经爆炸试验才能鉴定,也可根据对煤的工业分析结果,按下式计算出煤中的可燃挥发份,大致判断煤尘有无爆炸性。
Vr=(Vf/100-Af-Wf)100%式中 Vr—可燃挥发份%;Vf—分析煤样的挥发份%;Af—分析煤样的灰份%,Wf—分析煤样的水份%一般情况下,Vr<10%属基本无爆炸性煤尘Vr>10%属有爆炸性煤尘(二)浮悬的爆炸性煤尘达到爆炸所需的浓度:具有爆炸性的煤尘,只有呈悬浮状态并达到一定浓度范围,才有可能发生爆炸。
1、爆炸下限:指单位体积空气中能够发生爆炸的最低煤尘浓度。
一般取30~40g/m3。
2、爆炸上限:指单位体积空气中能够发生爆炸的最高煤尘浓度为1000~2000g/m3。
3、煤尘爆炸是在爆炸下限和爆炸上限之间的浓度范围内发生的。
产生爆炸威力最强的浓度范围为300~400g/m3。
小于300g/m3直到爆炸下限,爆炸强度依次变弱。
大于400g/m3直到爆炸上限,爆炸强度缓慢趋弱。
(三)存在引爆火源:煤尘爆炸的引燃温度随煤中可燃挥发分等不同有差异。
温度在610~1015℃,一般为700~800℃。
引起爆炸的最小能量为4.5~40mJ。
在井下能引燃煤尘的高温热源有:1、放炮产生的火焰;2、电气设备的电火花;3、架空线及电缆线破坏时产生电弧;4、井下火灾;5、瓦斯燃烧或爆炸;6、各种机械强烈摩擦产生火花;7、矿灯故障产生火花。
二、煤尘爆炸的具体原因煤尘爆炸可分为纯煤尘爆炸及瓦斯、煤尘混合爆炸两大类型。
(一)矿井造成煤尘的爆炸原因主要是:1、煤尘本身具有爆炸性。
2、煤尘管理松驰,各项防止煤尘飞扬的措施如煤层注水、喷雾洒水、隔爆防爆等措施都不落实。
3、矿井生产过程中,煤尘产生量大,工作面的巷道中煤尘飞扬,大量积聚,煤尘没有及时清除。
煤尘爆炸的条件以及预防煤尘爆炸是一种复杂的、异常迅速的物理和化学的转化过程,其主要特征如下:(1)高温。
由于煤尘被急剧氧化并燃烧,在很短时间内产生大量的热,使空气温度迅速升高,瞬间温度可达2300~2500℃。
(2)高压。
煤尘爆炸时,气温骤升,压力增大。
一般爆炸压力可达0.7~0.8兆帕。
实验证明:煤尘爆炸时反应热和传播速度越大,爆炸压力也越大,因而其破坏性也越大。
实验和事故案例均表明,爆炸压力随着离开爆源的距离的增大而呈跳跃式增大。
如遇障碍物或巷道断面的突然变化,爆炸压力则更加增强。
这是造成距爆源较远的巷道破坏较大的重要原因。
(3)强烈的冲击波和火焰。
煤尘爆炸时由于高温、高压,可产生强烈的冲击波和火焰。
据实验测定,火焰的传播速度可达610~1800米/秒,而击波和传递速度可达2400米/秒。
当爆尘刚刚被引爆时,冲击波和火焰的速度几乎一样,但是,随着时间的延长,冲击波的速度将超过火焰速度。
(4)产生大量的有害气体。
煤尘爆炸时,可生成大量的一氧化碳和二氧化碳。
一氧化碳含量可达2%~3%,甚至高达8%,而二氧化碳可达10%以上,这是造成人员大量伤亡的重要原因。
因此,《煤矿安全规程})规定,每一入井人员必须随身携带自救器。
(5)爆炸产生“皮渣”和“粘块”。
煤尘爆炸时,一部分煤尘被局部焦化,粘结在一起,沉积在支架和巷道壁上,形成煤尘爆炸的特有产物——“皮渣”和“粘块”。
这是煤尘爆炸区别于瓦斯爆炸的特有标志。
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,并使之参与链反应,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。